[发明专利]一种测量工件圆度误差的方法

说明书

技术领域：本发明涉及一种对工件圆度误差进行测量的方法，特别是采用一种化圆为直的圆度误差的测量方法。

背景技术：机械加工是按照设计要求将毛坯加工成零件，但由于机械加工工艺系统本身具有一定的误差，以及受力变形、振动、磨损等各种因素的影响，使加工后零件几何体的实际形状及其实际相位对位置偏离理想状态而产生误差。圆度是指工件的横截面接近理论圆的程度，若圆度误差超出允许变动范围，会影响零件的配合性质、工作精度、可装配性及其他功能。在有相关要求时，零件加工后需要测量计算圆度误差。圆度误差可通过测量等分半径，再经数据处理得出圆度误差值，目前常用的方法有图形法、三点法、最小二乘法、内接圆法、外接圆法等，但这些方法在计算机编程计算中都比较繁琐，使用不便。所以，需要设计圆度误差的快速简便的测量方法。

发明内容：

本发明提供一种化圆为直的圆度误差测量方法，其目的是快速方便的获得待测零件的圆度误差。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种测量工件圆度误差的方法，其特征在于：取被测件的横截面，以被测件的圆心为坐标原点，将圆周n等分，测量各点半径，用极坐标表示；然后以角度θ作为横坐标，半径r作为纵坐标，建立直角坐标系，并将第1点极坐标表示在纵坐标轴上，其余点的极坐标依次向横坐标轴的正方向展开；再采用最小包容区域法，得出两条平行直线，则两条平行直线间距离的数值作为圆度误差的备选值f₁；而后再将第2点极坐标表示在纵坐标轴上，其余点的极坐标依次向横坐标轴的正方向展开，第1点极坐标移至最右端，再采用最小包容区域法，得出圆度误差备选值f₂；依次循环至第n点极坐标(r_n,θ_n)在纵坐标轴上，得出圆度误差备选值f_n；最后，采用f₁，f₂，…，f_n中的最小值作为圆度误差的评定值。

将圆周n等分时，n为10～30之间并能被360整除的正整数。

测量点的极坐标(r_i,θ_i)中，i为1～n之间的自然数。

优点及效果：如何将被试件化圆为直进行圆度误差的测量，是被发明技术特征的关键，实现了这一步。就能够快速方便的测量出圆度误差，提高测量效率，同时也易于在计算机的编程和计算。

附图说明：

图1为圆周n等分示意图。

图2为θ-r直角坐标系示意图。

图中标注：1—被测件圆心；2—角度θ_i；3—半径r_i；4—数据点；5—理想圆；6—平行直线；7—圆度误差的备选值。

具体实施方式：

一种化圆为直的工件圆度误差测量方法，其特征在于：取被测件的横截面，见图1所示，以被测件圆心1为坐标原点，将圆周n等分，测量各点半径3，用极坐标(r_i,θ_i)表示；然后以θ角度2作为横坐标，r为半径3作为纵坐标，建立直角坐标系，见图2所示，并将第1点极坐标(r₁,θ₁)表示在纵坐标轴上，其余点的极坐标依次向横坐标轴的正方向展开；再采用最小包容区域法，得出两条平行直线6，则两条平行直线间距离的数值作为圆度误差的备选值f₁7；而后再将第2点极坐标(r₂,θ₂)表示在纵坐标轴上，其余点的极坐标依次向横坐标轴的正方向展开，第1点极坐标(r₁,θ₁)移至最右端，再采用最小包容区域法，得出圆度误差备选值f₂；依次循环至第n点极坐标(r_n,θ_n)在纵坐标轴上，得出圆度误差备选值f_n；最后，采用f₁，f₂，…，f_n中的最小值作为圆度误差的评定值。

将圆周n等分时，n为10～30之间并能被360整除的正整数。

测量点的极坐标(r_i,θ_i)中，i为1～n之间的自然数。

所述的最小包容区域法是在进行几何量误差测量时，将测量数据包容两条直线或两个平面之间，当两条直线或两个平面之间的距离到达最小值时，以此最小值作为几何量误差的评定值。