一种测量斜圆柱孔与直圆柱孔侧壁相交位置的方法技术

本发明专利技术属于位置测量领域，具体涉及一种测量斜圆柱孔与直圆柱孔侧壁相交位置的方法。包括：步骤一：确定基准平面A、基准圆心B及基准轴线C，根据基准平面A、基准圆心B及基准轴线C建立起笛卡尔坐标系OXYZ；步骤二：将笛卡尔坐标系OXYZ平移得到坐标系O'X'Y'Z'，其中O'为与直圆柱孔的轴线在基准面A上的交点；步骤三：将坐标系O'X'Y'Z'固定Z'轴旋转，旋转的角度为基准C与斜圆柱孔1轴线在基准A面的投影形成的角度，得到坐标系O'X”Y”Z'；步骤四：建立虚拟平面，所述虚拟平面为与斜圆柱孔具有交点的任意平面；步骤五：求斜圆柱孔的轴线与虚拟平面的交点得到的结果元素为交点坐标值。交点得到的结果元素为交点坐标值。交点得到的结果元素为交点坐标值。

【技术实现步骤摘要】
一种测量斜圆柱孔与直圆柱孔侧壁相交位置的方法


[0001]本专利技术属于位置测量领域，具体涉及一种测量斜圆柱孔与直圆柱孔侧壁相交位置的方法。

技术介绍

[0002]PMM型三坐标测量机的测量软件采用的测量系统，当测量零件的部位为两个相交圆柱(如图4所示)，且被测尺寸为斜圆柱孔1的轴线与直圆柱孔2的母线的交点尺寸时。测量系统相关功能语句所求出的结论是斜圆柱孔1与直圆柱孔2相贯而成的椭圆的直径值。不能达到测量图1中直圆柱孔2母线与斜圆柱孔2的轴线交点位置尺寸关系的最终目标。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：提供一种测量斜圆柱孔与直圆柱孔侧壁相交位置的方法。
[0004]技术方案：
[0005]一种测量斜圆柱孔与直圆柱孔侧壁相交位置的方法，包括：
[0006]步骤一：确定基准平面A、基准圆心B及基准轴线C，根据基准平面A、基准圆心B及基准轴线C建立起笛卡尔坐标系OXYZ；
[0007]步骤二：将笛卡尔坐标系OXYZ平移得到坐标系O'X'Y'Z'，其中O'为与直圆柱孔的轴线在基准面A上的交点；
[0008]步骤三：将坐标系O'X'Y'Z'固定Z'轴旋转，旋转的角度为基准C与斜圆柱孔1轴线在基准A面的投影形成的角度，得到坐标系O'X”Y”Z'；
[0009]步骤四：建立虚拟平面，所述虚拟平面为与斜圆柱孔具有交点的任意平面；
[0010]步骤五：求斜圆柱孔的轴线与虚拟平面的交点得到的结果元素为交点坐标值。
[0011]进一步地，步骤一中，基准平面为直圆柱孔2的外端面所在平面，基准圆心应建立在基准平面上的测量基准圆B的圆心，基准轴为基准平面上一条直线。
[0012]进一步地，步骤一中，基准轴为基准面上的两个孔心的连线或者是某个端面在基准面上的投影线。
[0013]进一步地，步骤一中，笛卡尔坐标系OXYZ具体为：平面A的法向方向为Z轴的正方向，基准C的由右向左为X轴的正方向，Y轴就默认为与X轴和Z轴同时垂直的轴，坐标原点O即为测量基准圆B的圆心位置。
[0014]进一步地，步骤二，具体包括：沿着X轴方向移动的距离为基准圆B的圆心与直圆柱孔2的轴线的X向距离，沿着Y轴方向移动的距离为基准圆B的圆心与直圆柱孔2的轴线的Y向距离。
[0015]进一步地，步骤四中，虚拟平面，具体为平行于YZ平面的虚拟平面。
[0016]进一步地，步骤四中，虚拟平面，具体为沿着X轴的负方向平移直圆柱孔的半径值得到的平行于YZ平面的虚拟平面。
[0017]进一步地，还包括：步骤六：将所得的交点数值与理论值进行比较并计算位置度。
[0018]有益效果：
[0019]本专利技术中所述运用PMM型三坐标测量机测量一种直圆柱孔侧壁与斜圆柱孔相交位置测量的方法，从根本上弥补了该测量功能在这一测量中理解方式的不同(现有技术中二者相交是两个圆柱相贯而成的椭圆的直径，大多数测量图样中要求测量一个直圆柱孔母线与另一个斜圆柱孔轴线交点的坐标位置关系)从而无法得出图样要求的交点位置关系。在后续验证过程中，发现这一方法大大避免了因坐标原点离被测部位较远时，由于两个圆柱加工时由于形状及测量方向的延伸而进入的误差，从三坐标的计算方式上优于不经过坐标系平移、旋转而直接求交点后计算的位置度。且这一方法可以适用于任何三坐标测量系统软件内，具有通用性。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的被测零件的图样；
[0021]图2基准坐标系OXYZ及平移后的坐标系O'X'Y'Z'；
[0022]图3平移后的坐标系O'X'Y'Z'及旋转后的坐标系O'X”Y”Z'；
[0023]图4图1中旋转剖后的z
‑
z剖视图。
[0024]其中，1斜圆柱孔，2直圆柱孔。
具体实施方式
[0025]利用现有测量设备及测量系统，对被测零件建立测量坐标系。通过对坐标系的旋转、平移将坐标系转移到直圆柱孔1处。建立虚拟平面，使斜圆柱孔2的轴线与虚拟平面相交计算直圆柱孔1母线与斜圆柱孔2的轴线交点位置的被测要素的尺寸要求。
[0026]为了说明这一方法的实施过程，我们特就一典型案例进行表述。如图4所示就是运用此方法进行测量的典型零件。其中，斜圆柱孔1与直圆柱孔2相贯。
[0027]首先分析图纸找出用于建立三坐标测量坐标系的基准平面、基准圆心及基准轴线。
[0028]可知测量时的坐标系的基准平面为测量基准圆投影所在基准平面A(直圆柱孔2的外端面所在平面)，圆心应建立在图1中的测量基准圆B(直圆柱孔2的外端面所在平面上的测量基准圆)，水平线C为基准轴(直圆柱孔2的外端面所在平面上的任意一条基准线，例如，可以是两个孔心的连线或者是某个端面在平面A上的投影线)。运用图中的A、B、C就可以建立起笛卡尔坐标系，基准平面A的法向方向就为Z轴的正方向，基准C的由右向左为X轴的正方向，Y轴就默认为与X轴和Z轴同时垂直的轴，坐标原点O即为测量基准圆B的圆心位置(如图2中的坐标系OXYZ)。
[0029]接着我们将坐标系OXYZ沿X轴及Y轴平移得到坐标系O'X'Y'Z'(如图2所示)，其中，沿着X轴方向移动的距离为基准圆B的圆心与直圆柱孔2的轴线的X向距离，沿着Y轴方向移动的距离为基准圆B的圆心与直圆柱孔2的轴线的Y向距离(例如图2中的130，50)。这一系列操作后，坐标系的原点正好与直圆柱孔2的轴线在平面A上的交点。
[0030]然后将坐标系O'X'Y'Z'固定Z'轴旋转，旋转的角度为基准C与斜圆柱孔1轴线在基准A面的投影形成的角度(例如图1中的36.65)，得到坐标系O'X”Y”Z'(如图3所示)。
[0031]此时的坐标原点为斜圆柱孔1的轴线与直圆柱孔2的轴线的交点(斜圆柱1的轴线
也恰巧在YZ面上。坐标系正是零件沿图1中的z
‑
z剖视后图4中的示意形式。)
[0032]沿图4中的X轴的负方向，数值为直圆柱孔2的半径值(这一数值必须是圆柱孔2加工后的实际半径值)的位置建立平行于YZ平面的虚拟平面(虚拟平面需与斜圆柱孔具有交点的任意平面，所述虚拟平面也可以是沿着Y轴或者Z轴平移任意距离得到的平面)。
[0033]将线线交点问题转换为求斜圆柱孔1的轴线与虚拟平面的交点：运用求交点的测量功能使虚拟平面与斜圆柱孔1的轴线相交求交点(在PMM三坐标的测量软件中此类相交默认为圆柱的轴线与平面相交，得到的结果元素为交点坐标值)。
[0034]最后，将所得的交点数值与图2中的理论尺寸(Y”＝0，Z'＝28)进行比较后，计算出位置度的实际数值即可。
[0035]所述测量方法弥补了PMM三坐标的测量系统相关测量功能的无法实现现象。
[0036]所述虚拟平面的平移的距离与直圆柱孔的实际加工值(半径)一致，避免了测量失真情况的发生。
[0037]所述坐标系平移的数值是图样中规定的理论数据，才能测出实际被测部位的真实测量数值。
[0038]所述坐标系旋转的数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测量斜圆柱孔与直圆柱孔侧壁相交位置的方法，其特征在于，包括：步骤一：确定基准平面A、基准圆心B及基准轴线C，根据基准平面A、基准圆心B及基准轴线C建立起笛卡尔坐标系OXYZ；步骤二：将笛卡尔坐标系OXYZ平移得到坐标系O'X'Y'Z'，其中O'为与直圆柱孔的轴线在基准面A上的交点；步骤三：将坐标系O'X'Y'Z'固定Z'轴旋转，旋转的角度为基准C与斜圆柱孔1轴线在基准A面的投影形成的角度，得到坐标系O'X”Y”Z'；步骤四：建立虚拟平面，所述虚拟平面为与斜圆柱孔具有交点的任意平面；步骤五：求斜圆柱孔的轴线与虚拟平面的交点得到的结果元素为交点坐标值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一中，基准平面为直圆柱孔2的外端面所在平面，基准圆心应建立在基准平面上的测量基准圆B的圆心，基准轴为基准平面上一条直线。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤一中，基准轴为基准面上的两个孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘淑玲，雷云莲，张世林，
申请(专利权)人：中国航发哈尔滨东安发动机有限公司，
类型：发明
国别省市：