[发明专利]一种大型高速回转装备圆柱轮廓测量模型

权利要求书

1.一种基于多偏置误差的大型高速回转装备圆柱轮廓测量模型，其特征在于，所述测量模型包括七个偏置误差分量，分别是偏心误差(α,e)即被测试件基面中心与转台回转中心的偏差量，几何轴线倾斜误差γ，传感器测头偏移误差d_j，j＝1,2,…,p,p为采样截面数，传感器测球半径r，传感器测头支杆倾斜误差水平导轨轴线倾斜误差w和竖直导轨轴线倾斜误差φ，圆柱轮廓不同高度截面处的测量模型为：

式中，ρ_ij—被测试件圆柱轮廓上第j截面第i测点到瞬时回转中心O_3j的距离，i＝1,2,…,s,s为各截面的采样点数；Δr_ij—被测试件圆柱轮廓的表面加工误差；r_ij—第i测量点到截面几何中心O_2j的距离；e_j—复合偏心量；α_j—复合偏心角；d_j—传感器测头偏移量；r—传感器测球半径；—传感器测头支杆倾斜误差；L_j—水平导轨的运动距离；w—水平导轨轴线倾斜误差；τ—水平导轨轴线倾斜误差与垂直测量方向的夹角；z_j—被测截面高度；φ—竖直导轨轴线倾斜误差；ε—竖直导轨轴线倾斜误差与测量方向的夹角；γ—几何轴线倾斜误差，设其方向向量为(l,m,n)；θ_ij—相对于转台回转中心O_1j的采样角度；—相对于截面几何中心O_2j的采样角度。

2.根据权利要求1所述测量模型，其特征在于，所述测量模型的截面j的测点i到几何中心O_2j的距离r_ij为：

式中，β—被测试件几何轴线在测量平面上的投影与测量方向的夹角；r_oj—拟合椭圆短轴长度。

3.根据权利要求2所述测量模型，其特征在于，所述测量模型的相对于截面几何中心O_2j的采样角度和相对于转台回转中心O_1j的采样角度θ_ij的关系为：

由上式可得截面几何中心的采样角度的表达式为：

实际测量中γ较小，引起的角度偏差非常小，上式可简化为：

4.据权利要求3所述测量模型，其特征在于，所述测量模型的表示为：

式中，γ—几何轴线倾斜误差；φ—竖直导轨轴线倾斜误差；w—水平导轨轴线倾斜误差；e_j—复合偏心量；α_j—复合偏心角；d_j—传感器测头偏移量；S_j-v—水平导轨误差在测头偏移方向上的分量；t_j-v—垂直导轨误差在测头偏移方向上的分量；r—传感器测球半径；ρ_ij—测量点到瞬时回转中心O_3j的距离；r_ij—测量点到截面几何中心O_2j的距离；Δr_ij—被测试件表面加工误差；θ_ij—相对于转台回转中心O_1j的采样角度；—相对于截面几何中心O_2j的采样角度。