曲面加工測(cè)量方法

1、論曲面測(cè)量各向異性論曲面測(cè)量各向異性淺析曲面測(cè)量各向異性一文某某大學(xué)某某大學(xué) 某某專(zhuān)業(yè)某某專(zhuān)業(yè) XXXXXXXXintroduction 曲面測(cè)量面對(duì)復(fù)雜化和高精度化的挑戰(zhàn)，除不斷優(yōu)化測(cè)量方法和測(cè)量?jī)x器外，被測(cè)曲面內(nèi)稟性對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響也給予重視。從曲面被測(cè)點(diǎn)微分領(lǐng)域分析出發(fā)，全面闡述曲面測(cè)量中由被測(cè)對(duì)象自身特征引起的測(cè)量誤差各向異性問(wèn)題，提出曲面測(cè)量各向異性概念，定義各向異性誤差，并詳細(xì)分析其與各影響因素的關(guān)系。概括各向異性在曲面測(cè)量中的儀器綜合定位誤差與測(cè)量誤差關(guān)系，確定工件安置位置、儀器設(shè)計(jì)和加工誤差對(duì)測(cè)量誤差影響四個(gè)方面的應(yīng)用，提出測(cè)量?jī)x器最大允許定位誤差設(shè)計(jì)方法。以漸開(kāi)螺旋面測(cè)量為例

2、分析驗(yàn)證各項(xiàng)異性及其測(cè)量誤差計(jì)算方法。研究表明曲面測(cè)量各項(xiàng)異性對(duì)測(cè)量?jī)x器設(shè)計(jì)、測(cè)量方法確定和測(cè)量結(jié)果不確定度分析等方面既有理論價(jià)值又有實(shí)際意義。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：曲面測(cè)量；各向異性；曲率；定位誤差原文摘要：CATALOGUE1234各向異性的解釋介紹各向異性的定義與特性介紹各向異性的定義與特性各向異性的應(yīng)用與案例分析以漸開(kāi)螺旋面為例進(jìn)行介紹以漸開(kāi)螺旋面為例進(jìn)行介紹曲面測(cè)量方法介紹介紹曲面測(cè)量的種類(lèi)與各自應(yīng)用范圍介紹曲面測(cè)量的種類(lèi)與各自應(yīng)用范圍曲面測(cè)量各向異性分析定義以及誤差分析定義以及誤差分析各各異異向向性性定定義義anisotropy 各向異性，亦稱(chēng)“非均質(zhì)性”。物體的全部或部分物理、化學(xué)等性

3、質(zhì)隨方向的不同而各自表現(xiàn)出一定的差異的特性。即在不同的方向所測(cè)得的性能數(shù)值不同。各向異性的應(yīng)用各向異性的應(yīng)用各項(xiàng)異性的應(yīng)用領(lǐng)域簡(jiǎn)介各項(xiàng)異性的應(yīng)用領(lǐng)域簡(jiǎn)介各向異性的分類(lèi)各向異性的分類(lèi)1.1.磁性各向異性磁性各向異性2 2電性各向異性電性各向異性3.3.光學(xué)各向異性光學(xué)各向異性4.4.結(jié)構(gòu)各向異性結(jié)構(gòu)各向異性在磁性領(lǐng)域的應(yīng)用在磁性領(lǐng)域的應(yīng)用 可以通過(guò)控制可以通過(guò)控制磁極的運(yùn)動(dòng)方向沿著磁極的運(yùn)動(dòng)方向沿著易磁化的方向進(jìn)行磁易磁化的方向進(jìn)行磁化化在電性領(lǐng)域的應(yīng)用在電性領(lǐng)域的應(yīng)用各向異性導(dǎo)電膠黏劑各向異性導(dǎo)電膠黏劑曲面測(cè)量方法 Method for measuring curved surface曲面測(cè)量

4、方法通過(guò)控制面輪廓度去控制曲面質(zhì)量通過(guò)控制面輪廓度去控制曲面質(zhì)量2應(yīng)用：各類(lèi)輪廓應(yīng)用：各類(lèi)輪廓儀儀，用于測(cè)量，用于測(cè)量各種精密各種精密機(jī)械零件的素線形狀，直線度、角度、機(jī)械零件的素線形狀，直線度、角度、凸度、對(duì)數(shù)曲線、槽深、槽寬等凸度、對(duì)數(shù)曲線、槽深、槽寬等參數(shù)。參數(shù)。1通過(guò)控制曲面上特征線去控制曲面質(zhì)通過(guò)控制曲面上特征線去控制曲面質(zhì)量量. 1線測(cè)量模式常見(jiàn)于專(zhuān)用量?jī)x，如齒輪測(cè)量?jī)x線測(cè)量模式常見(jiàn)于專(zhuān)用量?jī)x，如齒輪測(cè)量?jī)x器；器； 2-控制曲面精度的方式控制曲面精度的方式：線測(cè)量模式線測(cè)量模式面測(cè)量模式面測(cè)量模式-以控制曲面精度為目標(biāo)的測(cè)量方式以控制曲面精度為目標(biāo)的測(cè)量方式：影響曲面測(cè)量精度的因素

5、 在曲面測(cè)量中，影響測(cè)量精度的因素很多，涉及到測(cè)在曲面測(cè)量中，影響測(cè)量精度的因素很多，涉及到測(cè)量對(duì)象、測(cè)量方法、測(cè)量器具、環(huán)境因素、評(píng)定算法等方量對(duì)象、測(cè)量方法、測(cè)量器具、環(huán)境因素、評(píng)定算法等方面。目前的研究和分析主要針對(duì)測(cè)量方法、測(cè)量?jī)x器、環(huán)面。目前的研究和分析主要針對(duì)測(cè)量方法、測(cè)量?jī)x器、環(huán)境因素和算法等對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，而忽視了被測(cè)對(duì)象的境因素和算法等對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，而忽視了被測(cè)對(duì)象的內(nèi)稟性。研究表明，測(cè)量對(duì)象本身的內(nèi)稟性如曲率、撓率內(nèi)稟性。研究表明，測(cè)量對(duì)象本身的內(nèi)稟性如曲率、撓率等對(duì)測(cè)量精度有重要影響。我們討論的這篇文章則從曲面等對(duì)測(cè)量精度有重要影響。我們討論的這篇文章則從曲面微分鄰

6、域分析出發(fā)，研究曲面上點(diǎn)的鄰域特征對(duì)測(cè)量精度微分鄰域分析出發(fā)，研究曲面上點(diǎn)的鄰域特征對(duì)測(cè)量精度的影響。研究結(jié)果對(duì)最佳測(cè)量方法確定、精密儀器設(shè)計(jì)、的影響。研究結(jié)果對(duì)最佳測(cè)量方法確定、精密儀器設(shè)計(jì)、工件安置方位、測(cè)量不確定度分析等都有著重要價(jià)值工件安置方位、測(cè)量不確定度分析等都有著重要價(jià)值。曲面測(cè)量方法9曲面測(cè)量各向異性分析Analysis of the surface anisotropy 曲面測(cè)量各向異性分析曲面測(cè)量各向異性定義 如圖 1 所示，假設(shè)被測(cè)曲面為空間曲面.，P 點(diǎn)為曲面上的預(yù)定測(cè)量點(diǎn)，P1為實(shí)際測(cè)量點(diǎn)，則在P 點(diǎn)處曲面法矢方向上引起的測(cè)量誤差為 . 當(dāng)偏移量 一定時(shí)，測(cè)量誤差與法

7、曲率kn成正比,而法曲率是方位角的函數(shù) ，因此測(cè)量誤差是方位角的函數(shù)。P 點(diǎn)處由實(shí)際測(cè)量點(diǎn)P1偏離預(yù)定測(cè)量點(diǎn)P引起的測(cè)量誤差與方位角. 及偏移量s 的函數(shù)關(guān)系如圖2中三維曲面S所示。 圖2中方位角為的平面與曲面S 的交線T1 . 為方位角一定時(shí)測(cè)量誤差與偏移量的函數(shù)關(guān)系，半徑為 的圓柱面與曲面S 的交線T2 . 為偏移量一定時(shí)測(cè)量誤差與方位角的函數(shù)關(guān)系。很顯然，在不同方位，其測(cè)量誤差是不相等的。這種因曲面鄰域結(jié)構(gòu)不同而導(dǎo)致不同測(cè)量誤差，就是曲面測(cè)量各向異性。12各向異性誤差定義 曲面測(cè)量各向異性誤差為該點(diǎn)因不同方位測(cè)量導(dǎo)致的最大測(cè)量誤差與最小測(cè)量誤差的差值，記為，即=1-22曲面形狀對(duì)各向異性

8、分析的影響情況一當(dāng)K0時(shí)，P點(diǎn)稱(chēng)為橢圓點(diǎn)，沒(méi)有漸近方向，各方向的法曲率都同號(hào)，一切法截線都朝法矢的同一側(cè)彎曲，只有P 點(diǎn)在切平面上，其余的點(diǎn)都在切平面的同一側(cè)，各向異性誤差為測(cè)量誤差極大值與極小值之差，其值為=|1|-|2|。情況二當(dāng)K0時(shí)，P點(diǎn)稱(chēng)為雙曲點(diǎn)，主曲率k1、k2異號(hào)，兩個(gè)漸近方向和每一主方向夾角相等。P 點(diǎn)的切平面和曲面相交于兩條曲線，其分別和漸近方向相切，即曲面在雙曲點(diǎn)鄰近的形狀如同馬鞍形，各向異性誤差為=|1|+|2|。情況三當(dāng)K=0時(shí)，P點(diǎn)稱(chēng)為拋物點(diǎn)，至少有一個(gè)主曲率為零，其對(duì)應(yīng)的主方向同時(shí)又是漸近方向， 而其他方向法曲率都同號(hào)，法截線都朝法矢的同一側(cè)彎曲。不同方位測(cè)量誤差.

9、 號(hào)， 且其中一個(gè)極值為零，各向異性誤差= | 1 |或 | 2 |。各向異性的應(yīng)用與案例分析Application and analysis of the case of anisotropy各向異性的應(yīng)用123各向異性與誤差關(guān)系的分析儀器綜合定位誤差與測(cè)量誤差的關(guān)系儀器綜合定位誤差與測(cè)量誤差的關(guān)系 實(shí)際的曲面測(cè)量過(guò)程中，測(cè)量誤差是由于測(cè)量?jī)x器運(yùn)動(dòng)部件的定位誤差或運(yùn)動(dòng)誤差以及工件安裝誤差的影響而造成的，使實(shí)際測(cè)量點(diǎn)P1會(huì)偏離預(yù)定測(cè)量點(diǎn)P 。即儀器的綜合定位誤差，是包括儀器運(yùn)動(dòng)誤差或定位誤差、測(cè)頭安裝誤差、工件安裝誤差、熱變形、力變形等諸多因素綜合作用的結(jié)果。所以?xún)x器綜合定位誤差與其產(chǎn)生的測(cè)量

10、誤差之間的關(guān)系為 ：確定工件安置方位的準(zhǔn)則確定工件安置方位的準(zhǔn)則 在綜合定位誤差不可避免的情況下，掌握其的產(chǎn)生方位，通過(guò)調(diào)整被測(cè)零件的方位，使k的方位與min( k1 , k2 )確定的方向一致時(shí)，測(cè)量誤差最小，若在max( k1 ,k2 ) 確定的方向?qū)a(chǎn)生最大的測(cè)量誤差。因此，在測(cè)量?jī)x器一定的條件下，工件的安裝位置和姿態(tài)的不同也將導(dǎo)致不同的測(cè)量誤差。曲面加工誤差對(duì)測(cè)量誤差的影響曲面加工誤差對(duì)測(cè)量誤差的影響 由于實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中加工誤差不可避免，所以被加工表面一般是非理想曲面。加工誤差會(huì)直接影響曲面點(diǎn)的鄰域結(jié)構(gòu)，從而引入測(cè)量誤差并出現(xiàn)測(cè)量各向異性。工件的加工精度越低可能引入的測(cè)量誤差和各向異性

11、誤差越大，曲面測(cè)量各向異性會(huì)越顯著。實(shí)例分析結(jié)論與分析(1) (1) 通過(guò)曲面微分鄰域形態(tài)分析，通過(guò)曲面微分鄰域形態(tài)分析，提出了提出了曲面測(cè)量曲面測(cè)量各向異性概念并各向異性概念并定義了各向異性誤差，揭示定義了各向異性誤差，揭示了曲了曲面面內(nèi)稟性對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。分內(nèi)稟性對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。分析了曲面法曲率析了曲面法曲率、測(cè)量、測(cè)量?jī)x器綜合儀器綜合定位誤差及工件安置方位與定位誤差及工件安置方位與測(cè)量測(cè)量誤差的誤差的關(guān)系。關(guān)系。(2) (2) 概括了曲面測(cè)量各向異性在曲概括了曲面測(cè)量各向異性在曲面測(cè)量面測(cè)量技術(shù)中技術(shù)中的應(yīng)用，提出了測(cè)的應(yīng)用，提出了測(cè)量?jī)x器允許最大定位誤差量?jī)x器允許最大定位誤差計(jì)算方計(jì)算方法法。并以漸開(kāi)線螺旋面的測(cè)量為。并以漸開(kāi)線螺旋面的測(cè)量為例進(jìn)行具體例進(jìn)行具體分析和分析和驗(yàn)證驗(yàn)證。(3) (3) 研究表明曲面測(cè)量各向異性分研究表