相信各位量友在測量過程中,一定遇到過這樣的問題:一段圓弧,需要測量R的大小,圓弧長度又非常短(圓心角小于30°),多次測量數據總是不一致,重復性非常差。
下面思瑞資深工程師為大家帶來這類問題的測量技巧:
當我們測量的目標是求圓弧中心到某個特征的距離時,我們可以利用圓的數學特性:圓的任意兩條中垂線的交點為圓心,如圖:
通過這樣的方法,我們可以通過測量固定的弦來讓測量數值重復性大大提高。
1、為了提高準確性,可以先關閉測頭補償。
2、在圓弧上測量4個點,分別擬合2條直線(直線1,直線2)。
3、由于在三維空間直接構造直線1(直線2)的垂線存在無數種結果,所以我們要構造一條輔助線。及任意其他位置平行于直線1(直線2)的平行線。
4、構造直線1(直線2)的中點,經過中點構造對應輔助線的垂線,得到直線5(直線6)。
5、直線5與直線6相交得到圓心O。注意此時打開測頭補償。
當我們測量的目標是求圓弧半徑R的值時,常規測量方法由于圓弧過短,且設備本身存在重復性,即使單點的偏差為0.001mm,通過最小二乘法擬合出來的圓半徑誤差也將會被放大。
下圖為一組理論數據,使用PC-DMIS創建的6個理論點,將第一點與最后一點的極半徑分別變化0.001mm后,可以看到擬合的圓半徑變化了0.523mm
那么我們如何來解決這樣的問題呢?其實我們可以通過轉換思路,利用前面講到的測量中心的方法來固定被測圓弧的中心,將坐標系移動到該中心,測量圓弧上的多個點,查看點的極半徑求均值來判斷R值的好壞。
下圖為一組測量數據:
通過上圖數據,可以看出這樣的測量方法可以大大的改善測量結果不一致的情況,讓測量結果更可靠!