[发明专利]基于坐标变换与数组排序的圆周分布孔组位置度评定方法

说明书

本发明公开了一种基于坐标变换与数组排序的圆周分布孔组位置度评定方法，任选具有圆周分布孔组的回转体类待测零件上一个孔作为切向基准，获取零件圆周分布孔的位置信息，并建立坐标系，根据公差要求，找出各孔的理想公差圆；在坐标系下求出孔的孔心距以及各孔心连线的夹角；以第一个孔的孔心连线画圆，对相交弧进行等分，以各等分点确定孔组旋转后的多组位置；求出处于多组位置孔组的孔的位置度误差；进行冒泡排序，得到零件孔组的准确位置度误差值，对具有圆周分布孔组的回转体类待测零件的位置度进行准确评定。本发明测量范围广，检测成本低，测量效率高，处理方式简单，无须判断每个孔切向偏移的方向，即可获取每个孔的准确位置度误差。

技术领域

本发明属于具有圆周分布孔组的回转体类零件的质量检测技术领域，具体涉及一种基于坐标变换与数组排序的圆周分布孔组位置度评定方法。

背景技术

机械加工工业中，回转类零件是一类很重要的零件，其广泛应用于汽车、航空、船舶和工业机器人等行业，这类零件上往往分布有圆周均布孔系，如图1所示，图中(a)表示带有圆周分布孔组零件示意图，(b)表示采用旋转剖切后零件的剖面图，(c)表示零件公差带示意图，，为保证零件之间的装配关系，孔组一般需要加工的非常精密。

工业机器人作为高端智能制造装备的重要组成部分，自动化水平高，应用场所广，是先进制造业的重要支撑技术。RV减速器和谐波减速器是应用在工业机器人关节上主要的两类减速器。RV减速器较谐波减速器具有较大的疲劳强度、刚度和寿命，传动平稳，因此其广泛适用于工业机器人传动系统。RV减速器由齿轮轴、行星轮、摆线轮、针轮、曲柄轴、针齿壳和行星架等组成。行星架和摆线轮作为其重要零件(以下简称零件)，其加工精度对整机的装配质量、回转精度及使用寿命有直接的影响。零件的圆周分布轴孔孔组的位置度精度，直接影响减速器的载荷分布、传动能力、摩擦磨损和噪声指标，进而影响国内机器人工业的发展，因此在加工时必须保证孔系组内各孔之间的位置度精度和孔系相对于加工基准的位置度精度。

国内目前对孔组位置度的测量与评定主要有专用量规和坐标测量两种方式。通过专用量规进行工件合格性判断，简单且易操作，但是此方法只能评价出工件合格与否，不能测得位置度误差的准确数值。而三坐标测量机即是坐标测量典型代表，其能精确测量出复杂结构及孔组的位置坐标信息，但是测量节拍较长，成本高，适合对零件的线下抽检，并且对测量环境有严格的要求，无法满足对生产线的在线测量。近年来，针对某种零件专用测量仪的研究得到了长足的发展，这种专用量仪一般采用配套专用软件来实现数据处理，对于位置度方面的算法评定较为复杂。

在实际检测中，若选用不同的孔作为切向的定位基准，相同孔的切向偏差值一般不同，这造成工件的最终测量误差较大，易造成误判。传统评定方法针对不同的设计要求，通过在极坐标或直角坐标系下进行平移或旋转进行坐标变换，评定出圆周孔组位置度，在评定过程中需要找到旋转的极值点及判断旋转方向，旋转方向与旋转角度与各孔的切向误差有关，由于工件加工的随机性，每个工件各孔在切向的偏移方向不确定，旋转方向的判断需要针对工件的具体情况，处理方式复杂多变，不易掌握。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于坐标变换与数组排序的圆周分布孔组位置度评定方法，应用于专用位置度测量仪，实现对具有圆周分布孔组的回转体类零件的位置度的准确评定。

本发明采用以下技术方案：

基于坐标变换与数组排序的圆周分布孔组位置度评定方法，包括以下步骤：

S1、任选具有圆周分布孔组的回转体类待测零件上一个孔作为切向基准，获取零件圆周分布m个孔的位置信息，并建立坐标系，根据公差要求，找出各孔的理想公差圆；

S2、在步骤S1建立的坐标系下求出m个孔的孔心距以及各孔心连线的夹角；

S3、以第一个孔的孔心连线画圆，与其理想位置度公差圆相交，对相交弧进行n等分，以各等分点确定孔组旋转后的n组位置；