PC-DMIS軟件構造點功能在軸承測量中的應用

王旭剛, 劉 燕, 劉英華

（中航工業哈爾濱軸承有限公司 質量管理部，黑龍江 哈爾濱150025）

PC-DMIS軟件構造點功能在軸承測量中的應用

王旭剛, 劉 燕, 劉英華

（中航工業哈爾濱軸承有限公司 質量管理部，黑龍江 哈爾濱150025）

借助PC-DMIS軟件構造點功能，提出了用三坐測量機標定點測量圓錐類工件中徑尺寸及雙半內圈類工件壓力點直徑的新方法,提高了檢測效率和精度。

PC-DMIS；三坐標測量機；中徑尺寸；壓力點直徑

1 前言

PC-DMIS軟件是HEXAGON集團公司編制的一個功能豐富、模塊化的軟件集合，具備多種功能模塊，可以用于三坐標測量機、加工機床現場檢測、網絡信息流等方面。PC-DMIS軟件憑借其強大的測量和公差計算評價功能，可以解決日常在軸承測量中遇到的一些難題，極大提高了測量效率和準確程度,例如，圓錐類工件中徑尺寸的測量，傳統方法采用的是兩球法和四球法，但是當工件尺寸太大或太小時，或沒合適的鋼球時，傳統方法將很難測量；對于雙半內圈類工件壓力點直徑的測量，傳統方法是 用游標卡尺測量壓力線寬度來間接控制壓力點直徑，測量精度相對較低。針對上述問題，通過反復試驗，提出了用三坐標PC-DMIS測量圓錐工件中徑尺寸和雙半內圈工件壓力點直徑的方法。

2 圓錐內、外滾道中徑的定點測量

以圓錐外滾道為例，要求測量其中徑尺寸d中，中徑高度為h中，見圖1。具體測量測量過程如下。

圖1 中徑尺寸示意圖

（1）建立坐標系

按照面、圓、點建立坐標系，面為三坐標測量機的大理石臺面，圓為圓錐外滾道的外徑，點為小頭端面上的一點。豎直向上的方向為z+，水平向左的方向為x+，垂直紙面向外的方向為y+，建立好的坐標系見圖2。

圖2 坐標系示意圖

（2）工件的測量

三坐標測量圓錐直徑傳統的方法是通過在指定的高度構造圓來實現的，這種方法的不足之處：一是不能實現定點測量，二是測量的圓錐直徑受工件圓度影響較大。通過構造點的方式來測量圓錐直徑尺寸的方法，可以解決上述方法的不足之處。具體測量過程如下。

首先按內圓錐自動測量圓錐外滾道1，然后在x軸上測矢量點x1和x2。用構造點命令中的偏置命令，將矢量點x1和矢量點x2沿著z+方向偏置h中距離，得到矢量點x3和矢量點x4；用構造直線命令由矢量點x4到矢量點x3構造直線L1,由矢量點x3到矢量點x4構造直線L2；用構造點的刺穿功能，直線L1刺穿圓錐1得到刺穿點為x5，直線L2刺穿圓錐1得到刺穿點為x6；最后用測量距離命令，測量點x5和點x6的二維水平距離，即為圓錐外滾道的中徑尺寸d中，見圖3。

圖3 中徑尺寸測量示意圖

若要求小頭直徑尺寸，不需要將矢量點x1和矢量點x2偏置，直接由矢量點x1和矢量點x2構造直線，其余步驟同上。

3 雙半內圈壓力點直徑的測量

要求測量雙半內圈壓力點直徑d壓，壓力點直徑到小頭端面的距離為h壓，見圖4。

圖4 壓力點直徑尺寸示意圖

（1）建立坐標系

按照面、圓、點建立坐標系，面為雙半內圈的小頭端面，圓為雙半內圈的內徑，點為小雙半內圈頭端面上的一點。豎直向上的方向為z+，水平向左的方向為x+，垂直紙面向外的方向為y+，建立好的坐標系見圖5。

（2）工件測量

圖5 坐標系示意圖

壓力點直徑最直觀的測量方法是直接在圓弧1和圓弧2上測量矢量點5和和矢量點6，然后再求矢量點5和矢量點6距離，但是存在的問題是圓弧上的矢量點5和矢量點6的矢量方向難于確定，若測量時不能沿著矢量方向觸測，就會產生余弦誤差。所以另辟蹊徑，通過構造點的方式來測量壓力點直徑，具體方法如下。

首先按內圓測量圓弧1、圓弧2；其次在x軸上測量矢量點x1和矢量點x2，用構造點命令中的偏置命令，將矢量點x1和矢量點x2沿著z-方向偏置h壓距離，得到矢量點x3和矢量點x4；用構造直線命令由矢量點x4到矢量點x3構造直線L1, 由矢量點x3到矢量點x4構造直線L2；用構造點命令中的刺穿功能，直線L1刺穿圓弧1得到刺穿點為x5，直線L2刺穿圓弧2得到刺穿點為x6；用測量距離命令，測量矢量點x5和矢量點x6的二維水平距離，即為壓力點直徑d壓，見圖6。

圖6 壓力點直徑測量示意圖

4 結束語

用三坐標PC-DMIS系統定點測量工件的中徑尺寸和壓力點直徑尺寸的方法，靈活運用了PC-DMIS系統構造點的功能，為此類工件直徑尺寸的定點測量增添了新方法。實際應用表明，此方法具有測量效率高、準確度高及通用性好的特點，應用前景廣泛。

（編輯：鐘 媛）

Application of PC-DMIS software construct point function in bearing measurement

Wang Xugang, Liu Yan, Liu Yinghua
(Department of Quality Management ,AVIC Harbin Bearing Co.,Ltd., Harbin 150025,China)

With the help of PC-DMIS software construct point function, a new method of measuring intermediate diameter of cone workpiece and fxed-point diameter of two-piece inner ring with CMM were put forward. The measurement effciency and accuracy were improved.

PC-DMIS; CMM; intermediate diameter; pressure point diameter

TH 133.33

B

1672-4852（2015）02-0035-02

2015-06-10.

王旭剛（1974-），男，高級工程師 .