曲面加工測量方法

1、論曲面測量各向異性論曲面測量各向異性淺析曲面測量各向異性一文某某大學(xué)某某大學(xué) 某某專業(yè)某某專業(yè) XXXXXXXXintroduction 曲面測量面對復(fù)雜化和高精度化的挑戰(zhàn)，除不斷優(yōu)化測量方法和測量儀器外，被測曲面內(nèi)稟性對測量結(jié)果的影響也給予重視。從曲面被測點微分領(lǐng)域分析出發(fā)，全面闡述曲面測量中由被測對象自身特征引起的測量誤差各向異性問題，提出曲面測量各向異性概念，定義各向異性誤差，并詳細(xì)分析其與各影響因素的關(guān)系。概括各向異性在曲面測量中的儀器綜合定位誤差與測量誤差關(guān)系，確定工件安置位置、儀器設(shè)計和加工誤差對測量誤差影響四個方面的應(yīng)用，提出測量儀器最大允許定位誤差設(shè)計方法。以漸開螺旋面測量為例

2、分析驗證各項異性及其測量誤差計算方法。研究表明曲面測量各項異性對測量儀器設(shè)計、測量方法確定和測量結(jié)果不確定度分析等方面既有理論價值又有實際意義。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：曲面測量；各向異性；曲率；定位誤差原文摘要：CATALOGUE1234各向異性的解釋介紹各向異性的定義與特性介紹各向異性的定義與特性各向異性的應(yīng)用與案例分析以漸開螺旋面為例進(jìn)行介紹以漸開螺旋面為例進(jìn)行介紹曲面測量方法介紹介紹曲面測量的種類與各自應(yīng)用范圍介紹曲面測量的種類與各自應(yīng)用范圍曲面測量各向異性分析定義以及誤差分析定義以及誤差分析各各異異向向性性定定義義anisotropy 各向異性，亦稱“非均質(zhì)性”。物體的全部或部分物理、化學(xué)等性

3、質(zhì)隨方向的不同而各自表現(xiàn)出一定的差異的特性。即在不同的方向所測得的性能數(shù)值不同。各向異性的應(yīng)用各向異性的應(yīng)用各項異性的應(yīng)用領(lǐng)域簡介各項異性的應(yīng)用領(lǐng)域簡介各向異性的分類各向異性的分類1.1.磁性各向異性磁性各向異性2 2電性各向異性電性各向異性3.3.光學(xué)各向異性光學(xué)各向異性4.4.結(jié)構(gòu)各向異性結(jié)構(gòu)各向異性在磁性領(lǐng)域的應(yīng)用在磁性領(lǐng)域的應(yīng)用 可以通過控制可以通過控制磁極的運動方向沿著磁極的運動方向沿著易磁化的方向進(jìn)行磁易磁化的方向進(jìn)行磁化化在電性領(lǐng)域的應(yīng)用在電性領(lǐng)域的應(yīng)用各向異性導(dǎo)電膠黏劑各向異性導(dǎo)電膠黏劑曲面測量方法 Method for measuring curved surface曲面測量

4、方法通過控制面輪廓度去控制曲面質(zhì)量通過控制面輪廓度去控制曲面質(zhì)量2應(yīng)用：各類輪廓應(yīng)用：各類輪廓儀儀，用于測量，用于測量各種精密各種精密機(jī)械零件的素線形狀，直線度、角度、機(jī)械零件的素線形狀，直線度、角度、凸度、對數(shù)曲線、槽深、槽寬等凸度、對數(shù)曲線、槽深、槽寬等參數(shù)。參數(shù)。1通過控制曲面上特征線去控制曲面質(zhì)通過控制曲面上特征線去控制曲面質(zhì)量量. 1線測量模式常見于專用量儀，如齒輪測量儀線測量模式常見于專用量儀，如齒輪測量儀器；器； 2-控制曲面精度的方式控制曲面精度的方式：線測量模式線測量模式面測量模式面測量模式-以控制曲面精度為目標(biāo)的測量方式以控制曲面精度為目標(biāo)的測量方式：影響曲面測量精度的因素

5、 在曲面測量中，影響測量精度的因素很多，涉及到測在曲面測量中，影響測量精度的因素很多，涉及到測量對象、測量方法、測量器具、環(huán)境因素、評定算法等方量對象、測量方法、測量器具、環(huán)境因素、評定算法等方面。目前的研究和分析主要針對測量方法、測量儀器、環(huán)面。目前的研究和分析主要針對測量方法、測量儀器、環(huán)境因素和算法等對測量結(jié)果的影響，而忽視了被測對象的境因素和算法等對測量結(jié)果的影響，而忽視了被測對象的內(nèi)稟性。研究表明，測量對象本身的內(nèi)稟性如曲率、撓率內(nèi)稟性。研究表明，測量對象本身的內(nèi)稟性如曲率、撓率等對測量精度有重要影響。我們討論的這篇文章則從曲面等對測量精度有重要影響。我們討論的這篇文章則從曲面微分鄰

6、域分析出發(fā)，研究曲面上點的鄰域特征對測量精度微分鄰域分析出發(fā)，研究曲面上點的鄰域特征對測量精度的影響。研究結(jié)果對最佳測量方法確定、精密儀器設(shè)計、的影響。研究結(jié)果對最佳測量方法確定、精密儀器設(shè)計、工件安置方位、測量不確定度分析等都有著重要價值工件安置方位、測量不確定度分析等都有著重要價值。曲面測量方法9曲面測量各向異性分析Analysis of the surface anisotropy 曲面測量各向異性分析曲面測量各向異性定義 如圖 1 所示，假設(shè)被測曲面為空間曲面.，P 點為曲面上的預(yù)定測量點，P1為實際測量點，則在P 點處曲面法矢方向上引起的測量誤差為 . 當(dāng)偏移量 一定時，測量誤差與法

7、曲率kn成正比,而法曲率是方位角的函數(shù) ，因此測量誤差是方位角的函數(shù)。P 點處由實際測量點P1偏離預(yù)定測量點P引起的測量誤差與方位角. 及偏移量s 的函數(shù)關(guān)系如圖2中三維曲面S所示。 圖2中方位角為的平面與曲面S 的交線T1 . 為方位角一定時測量誤差與偏移量的函數(shù)關(guān)系，半徑為 的圓柱面與曲面S 的交線T2 . 為偏移量一定時測量誤差與方位角的函數(shù)關(guān)系。很顯然，在不同方位，其測量誤差是不相等的。這種因曲面鄰域結(jié)構(gòu)不同而導(dǎo)致不同測量誤差，就是曲面測量各向異性。12各向異性誤差定義 曲面測量各向異性誤差為該點因不同方位測量導(dǎo)致的最大測量誤差與最小測量誤差的差值，記為，即=1-22曲面形狀對各向異性

8、分析的影響情況一當(dāng)K0時，P點稱為橢圓點，沒有漸近方向，各方向的法曲率都同號，一切法截線都朝法矢的同一側(cè)彎曲，只有P 點在切平面上，其余的點都在切平面的同一側(cè)，各向異性誤差為測量誤差極大值與極小值之差，其值為=|1|-|2|。情況二當(dāng)K0時，P點稱為雙曲點，主曲率k1、k2異號，兩個漸近方向和每一主方向夾角相等。P 點的切平面和曲面相交于兩條曲線，其分別和漸近方向相切，即曲面在雙曲點鄰近的形狀如同馬鞍形，各向異性誤差為=|1|+|2|。情況三當(dāng)K=0時，P點稱為拋物點，至少有一個主曲率為零，其對應(yīng)的主方向同時又是漸近方向， 而其他方向法曲率都同號，法截線都朝法矢的同一側(cè)彎曲。不同方位測量誤差.

9、 號， 且其中一個極值為零，各向異性誤差= | 1 |或 | 2 |。各向異性的應(yīng)用與案例分析Application and analysis of the case of anisotropy各向異性的應(yīng)用123各向異性與誤差關(guān)系的分析儀器綜合定位誤差與測量誤差的關(guān)系儀器綜合定位誤差與測量誤差的關(guān)系 實際的曲面測量過程中，測量誤差是由于測量儀器運動部件的定位誤差或運動誤差以及工件安裝誤差的影響而造成的，使實際測量點P1會偏離預(yù)定測量點P 。即儀器的綜合定位誤差，是包括儀器運動誤差或定位誤差、測頭安裝誤差、工件安裝誤差、熱變形、力變形等諸多因素綜合作用的結(jié)果。所以儀器綜合定位誤差與其產(chǎn)生的測量

10、誤差之間的關(guān)系為 ：確定工件安置方位的準(zhǔn)則確定工件安置方位的準(zhǔn)則 在綜合定位誤差不可避免的情況下，掌握其的產(chǎn)生方位，通過調(diào)整被測零件的方位，使k的方位與min( k1 , k2 )確定的方向一致時，測量誤差最小，若在max( k1 ,k2 ) 確定的方向?qū)a(chǎn)生最大的測量誤差。因此，在測量儀器一定的條件下，工件的安裝位置和姿態(tài)的不同也將導(dǎo)致不同的測量誤差。曲面加工誤差對測量誤差的影響曲面加工誤差對測量誤差的影響 由于實際生產(chǎn)過程中加工誤差不可避免，所以被加工表面一般是非理想曲面。加工誤差會直接影響曲面點的鄰域結(jié)構(gòu)，從而引入測量誤差并出現(xiàn)測量各向異性。工件的加工精度越低可能引入的測量誤差和各向異性

11、誤差越大，曲面測量各向異性會越顯著。實例分析結(jié)論與分析(1) (1) 通過曲面微分鄰域形態(tài)分析，通過曲面微分鄰域形態(tài)分析，提出了提出了曲面測量曲面測量各向異性概念并各向異性概念并定義了各向異性誤差，揭示定義了各向異性誤差，揭示了曲了曲面面內(nèi)稟性對測量結(jié)果的影響。分內(nèi)稟性對測量結(jié)果的影響。分析了曲面法曲率析了曲面法曲率、測量、測量儀器綜合儀器綜合定位誤差及工件安置方位與定位誤差及工件安置方位與測量測量誤差的誤差的關(guān)系。關(guān)系。(2) (2) 概括了曲面測量各向異性在曲概括了曲面測量各向異性在曲面測量面測量技術(shù)中技術(shù)中的應(yīng)用，提出了測的應(yīng)用，提出了測量儀器允許最大定位誤差量儀器允許最大定位誤差計算方計算方法法。并以漸開線螺旋面的測量為。并以漸開線螺旋面的測量為例進(jìn)行具體例進(jìn)行具體分析和分析和驗證驗證。(3) (3) 研究表明曲面測量各向異性分研究表