一种弧块类零件拟合分析方法技术

一种弧块类零件拟合分析方法，其特征在于：所述的弧块类零件拟合分析方法，一弧块类零件，其理论圆半径R、圆弧角度α，借助三坐标测量机在其圆弧表面均匀测量n个点，得到各点实测坐标值(X

A fitting analysis method of arc block parts

【技术实现步骤摘要】
一种弧块类零件拟合分析方法
本专利技术涉及弧块类零件的检验及变形分析领域，特别涉及了一种弧块类零件拟合分析方法。
技术介绍
弧块形零件，即指从环形零件上切断而形成的零件，被广泛应用在各种回转类产品当中。由于在切断过程中零件会产生变形，且无法用简单的方法确定弧块的圆心。因而用来测量其径向尺寸的专用测具结构复杂、成本高、通用性差。采用三坐标测量则会大大提高检测效率、降低检测成本。然而对三坐标测量数据的后续分析则需要量较多的重复性工作、时间浪费量大、分析效率低，给生产厂带来了诸多不便。
技术实现思路
本专利技术的目的是减少工人重复性工作、提高数据分析的准确度及效率，进而降低生产厂的成本，特提供了一种弧块类零件拟合分析方法。本专利技术提供了一种弧块类零件拟合分析方法，其特征在于：所述的弧块类零件拟合分析方法，一弧块类零件，其理论圆半径R、圆弧角度α，借助三坐标测量机在其圆弧表面均匀测量n个点，得到各点实测坐标值(Xi，Yi)(i＝1…n)，如图(1)。(1)算法分析(1.1)圆弧拟合由各测量点的实际坐标值(Xi，Yi)(i＝1…n)依据最小二乘法原则，可拟合得到零件的最优拟合圆，其圆心O坐标(X，Y)、半径Ra。(1.2)圆度公差计算由于拟合圆是根据最小二乘法计算得来，因此认定其拟合圆心为计算圆度公差的最优圆心。根据各实测点及拟合圆圆心坐标，计算得到各实测点到弧块类零拟合圆圆心的距离为Li(i＝1…n)，设rmax＝max(Li)r>rmin＝min(Li)则弧块类零件的圆度公差为t＝rmax-rmin(1.3)理论圆心确定由于弧块类零件在切断过程中会产生变形，其实际拟合圆半径Ra通常不等于理论圆半径R，如图(3)。设弧块类零件形心A点坐标为(XA，YA)则：求得过形心A与拟合圆圆心O的直线为：y＝ax+b设r为理论圆半径R与实际拟合圆半径Ra的差值，则：r＝|Ra-R|过拟合圆圆心O做半径为r的圆，交直线y＝ax+b于O1、O2两点，若拟合圆半径Ra＞理论圆半径R则距离形心A较近的点为理论圆圆心，即O1(X01，Y01)为理论圆圆心；若拟合圆半径Ra＜理论圆半径R则距离形心A较近的点为理论圆圆心，即O2(X02，Y02)为理论圆圆心。(1.4)圆跳动公差计算根据各实测点及理论圆心坐标，计算得到各实测点到弧块类零件理论圆心的距离为li(i＝1…n)，设r’max＝max(li)r’min＝min(li)则弧块类零件以其轴心及端面为基准的径向圆跳动最大值为t’＝r’max-r’min(1.5)零件边缘最大变形量设弧块类零件切断前的边缘为点B2。切断后由于零件变形，其边缘移动到点A2位置。由切断前后零件弧长不变，即得(α为零件圆弧角度)又L001＝|R-Ra|，LOA2＝Ra由余弦定理计算得到当Ra≥R时当Ra＜R时则零件边缘变形量λ为λ＝LO1A2-R若λ＞0，说明弧块类零件有“外张”变形；若λ＜0，说明弧块类零件有“内收”变形；若λ＝0，说明弧块类零件没有变形。(2)Matlab程序实现。本专利技术的优点：本专利技术所述的弧块类零件拟合分析方法，节约检测时间0.5小时/件，节约专用工装5000元/套，其经济效益对于种类多、批量大的生产厂尤为显著。附图说明下面结合附图及实施方式对本专利技术作进一步详细的说明：图1为弧块类零件基本尺寸示意图；图2为圆度示意图；图3为弧块类零件理论圆与拟合圆对比分析图；图4为圆跳动示意图；图5为圆弧边缘变形示意图。具体实施方式实施例1本专利技术提供了一种弧块类零件拟合分析方法，其特征在于：所述的弧块类零件拟合分析方法，一弧块类零件，其理论圆半径R、圆弧角度α，借助三坐标测量机在其圆弧表面均匀测量n个点，得到各点实测坐标值(Xi，Yi)(i＝1…n)，如图(1)。(1)算法分析(1.1)圆弧拟合由各测量点的实际坐标值(Xi，Yi)(i＝1…n)依据最小二乘法原则，可拟合得到零件的最优拟合圆，其圆心O坐标(X，Y)、半径Ra。(1.2)圆度公差计算由于拟合圆是根据最小二乘法计算得来，因此认定其拟合圆心为计算圆度公差的最优圆心。根据各实测点及拟合圆圆心坐标，计算得到各实测点到弧块类零拟合圆圆心的距离为Li(i＝1…n)，设rmax＝max(Li)rmin＝min(Li)则弧块类零件的圆度公差为t＝rmax-rmin(1.3)理论圆心确定由于弧块类零件在切断过程中会产生变形，其实际拟合圆半径Ra通常不等于理论圆半径R，如图(3)。设弧块类零件形心A点坐标为(XA，YA)则：求得过形心A与拟合圆圆心O的直线为：y＝ax+b设r为理论圆半径R与实际拟合圆半径Ra的差值，则：r＝|Ra-R|过拟合圆圆心O做半径为r的圆，交直线y＝ax+b于O1、O2两点，若拟合圆半径Ra＞理论圆半径R则距离形心A较近的点为理论圆圆心，即O1(X01，Y01)为理论圆圆心；若拟合圆半径Ra＜理论圆半径R则距离形心A较近的点为理论圆圆心，即O2(X02，Y02)为理论圆圆心。(1.4)圆跳动公差计算根据各实测点及理论圆心坐标，计算得到各实测点到弧块类零件理论圆心的距离为li(i＝1…n)，设r’max＝max(li)r’min＝min(li)则弧块类零件以其轴心及端面为基准的径向圆跳动最大值为t’＝r’max-r’min(1.5)零件边缘最大变形量设弧块类零件切断前的边缘为点B2。切断后由于零件变形，其边缘移动到点A2位置。由切断前后零件弧长不变，即得(α为零件圆弧角度)又L001＝|R-Ra|，LOA2＝Ra由余弦定理计算得到当Ra≥R时当Ra＜R时则零件边缘变形量λ为λ＝LO1A2-R若λ＞0，说明弧块类零件有“外张”变形；若λ＜0，说明弧块类零件有“内收”变形；若λ＝0，说明弧块类零件没有变形。(2)Matlab程序实现。实施例2本专利技术提供了一种弧块类零件拟合分析方法，其特征在于：所述的弧块类零件拟合分析方法，一弧块类零件，其理论圆半径R、圆弧角度α，借助三坐标测量机在其圆弧表面均匀测量n个点，得到各点实测坐标值(Xi，Yi)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种弧块类零件拟合分析方法，其特征在于：所述的弧块类零件拟合分析方法，一弧块类零件，其理论圆半径R、圆弧角度α，借助三坐标测量机在其圆弧表面均匀测量n个点，得到各点实测坐标值(X

【技术特征摘要】
1.一种弧块类零件拟合分析方法，其特征在于：所述的弧块类零件拟合分析方法，一弧块类零件，其理论圆半径R、圆弧角度α，借助三坐标测量机在其圆弧表面均匀测量n个点，得到各点实测坐标值(Xi，Yi)(i＝1…n)，算法分析：
圆弧拟合：
由各测量点的实际坐标值(Xi，Yi)(i＝1…n)依据最小二乘法原则，可拟合得到零件的最优拟合圆，其圆心O坐标(X，Y)、半径Ra。


2.按照权利要求1所述的弧块类零件拟合分析方法，其特征在于：圆度公差计算：
由于拟合圆是根据最小二乘法计算得来，因此认定其拟合圆心为计算圆度公差的最优圆心。
根据各实测点及拟合圆圆心坐标，计算得到各实测点到弧块类零拟合圆圆心的距离为Li(i＝1…n)，
设
rmax＝max(Li)
rmin＝min(Li)
则弧块类零件的圆度公差为
t＝rmax-rmin。


3.按照权利要求1所述的弧块类零件拟合分析方法，其特征在于：理论圆心确定：
由于弧块类零件在切断过程中会产生变形，其实际拟合圆半径Ra通常不等于理论圆半径R
设弧块类零件形心A点坐标为(XA，YA)则：



求得过形心A与拟合圆圆心O的直线为：
y＝ax+b
设r为理论圆半径R与实际拟合圆半径Ra的差值，则：
r＝|Ra-R|
过拟合圆圆心O做半径为r的圆，...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁昊，赵冬梅，陈虹宇，王小琼，
申请(专利权)人：中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21