不完整球類零件直徑與球心定位誤差的測(cè)量

趙紅，林劍峰，張路楠，呂巖

沈陽機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 遼寧沈陽 110141

1 序言

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是一種先進(jìn)的高精度測(cè)量設(shè)備，其測(cè)量范圍廣、精度高、效率高且通用性強(qiáng)，具備高精度的測(cè)頭系統(tǒng)自校準(zhǔn)功能，具有溫度補(bǔ)償系統(tǒng)，可以完成不同環(huán)境條件下的測(cè)量，保證測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，可以進(jìn)行多方位、多角度的測(cè)量來滿足實(shí)際應(yīng)用需求。目前被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、汽車制造和航空航天等領(lǐng)域，可以完成機(jī)械零件的幾何尺寸、幾何公差測(cè)量。隨著機(jī)床加工零件的復(fù)雜性和精度要求越來越高，不完整球類零件的精密測(cè)量需求也逐漸增多，但是由于現(xiàn)階段利用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等進(jìn)行不完整球類零件測(cè)量存在數(shù)值穩(wěn)定性差、數(shù)值誤差大以及測(cè)量困難等問題，因此給現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)帶來相當(dāng)大的困擾。下面研究利用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)檢測(cè)不完整球類零件直徑和球心的方法。

2 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量球類零件原理

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量球類零件的原理是通過測(cè)量球面不同位置的點(diǎn)的三個(gè)坐標(biāo)值，再通過測(cè)量軟件的擬合計(jì)算將其擬合成球面，然后評(píng)價(jià)球面的幾何形狀誤差。通常情況下，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)采用的擬合方法包括最小二乘擬合、最小間隔擬合和最小外接擬合等方法，其中應(yīng)用最多的是最小二乘擬合法[1]。本次不完整球類零件的檢測(cè)采用最小二乘擬合法進(jìn)行球面擬合。

最小二乘擬合法是通過最小化誤差平方加和的方式，找到一組數(shù)據(jù)的最佳函數(shù)匹配。……