[发明专利]一种圆度误差离线测量方法

摘要

本发明属于几何量公差测量技术领域，提供了一种圆度误差离线测量方法，测量时被测工件可在任意方位放置，无需搬运、移动或转动，安装有传感器或千分表的测量架按照节距法依次进行圆周的采样，回转参考轴线位置变化误差通过数学方法被分离掉。该方法操作简单，测量条件要求低，测量精度高，量程大，尤其适用于大型工件或受结构限制不能转动工件的圆度测量。

主权项

1.一种圆度误差离线测量方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，测得被测工件直径近似值，根据被测工件的直径近似值，得到测量支架两支撑轮紧贴被测工件两接触点切线的夹角为α，千分表指针与竖直方向呈偏角β，指针指向瞬时圆心位置；所述的瞬时圆心指此时通过两接触点并分别垂直于相应切线的垂线相交点；步骤2，设XOY坐标系，坐标系中A是千分表的位置，B,C是被测工件与测量支架的两接触点，O₁是被测工件在该位置处瞬时圆心，瞬时圆心到A,B,C的距离分别为：r_A,r_B,r_C,两接触点切线的夹角为α,直线O₁G平行于Y轴，交OB于F,交OX于E,交OC于G；设O₁点的坐标为(x，y)；x＝OE,y＝O₁EFG＝O₁G‑O₁F即：测量时，其O₁点的坐标值随着B,C处的半径变化量Δr_B和Δr_C的变化而变化；将Δr_B和Δr_C分别带入式(1.1)和式(1.2)，得到O₁点的坐标变化量：被测工件在千分表处因圆度误差导致的半径变化量为Δr_A，千分表的读数V(A)是三个半径变化量的组合：V(A)＝Δr_A+sinβ×Δx+cosβ×Δy             (1.5)将式(1.3)，(1.4)代入式(1.5)经整理得：A,B,C之间的角度关系为：θ_BC＝π‑α设函数R(θ)表示在A点处的半径变化量Δr_A,即在千分表处为起点的被测工件的半径变化量；Δr_B和Δr_C分别表示为R(θ‑θ_AB)和R(θ‑θ_AC)；千分表的读数和被测工件的半径变化量之间的关系表示为：V(A)＝R(θ)+m×R(θ‑θ_AB)+n×R(θ+θ_AC)            (1.7)其中步骤3，测量时保证测量支架上的千分表和分度盘相对于两接触点中点位置的水平距离a，再旋转β度，被测工件圆心到测量支架的距离为其中，D为被测工件直径，h为被测工件顶点到测量支架的距离；距离a和测量支架到被测工件圆心的距离b与角度与之间的关系为被测工件直径D和两支撑轮的圆心距L与夹角α的关系为步骤4，根据测量工件圆度误差时要求千分表偏转角度的要求,将千分表和分度盘移动距离a并旋转β度后将整个测量支架环绕被测工件，并按一定采样节距测量不同位置处的R(θ)并采用评定方法即得到被测工件圆度误差。