CN108387162A - 一种离线测量大型工件曲率半径的方法 - Google Patents

一种离线测量大型工件曲率半径的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于几何量公差测量技术领域，提出了一种离线测量大型工件曲率半径的方法。根据测量架跨距与工件直径比值的不同以及内外表面测量要求分为三种不同情况进行数学计算和数据处理。提高了对曲率半径测量结果的置信度和准确性。

Description

一种离线测量大型工件曲率半径的方法
技术领域
本发明属于几何量公差测量技术领域，尤其涉及一种对大型和(或)非完整圆轮廓工件的直径(或半径)离线测量方法。
背景技术
目前对于大型工件直径的现场测量还是采用传统方法，如大型游标卡尺，大型千分尺。这些量具笨重且不易操作，其自身的结构极易产生变形，而其测量对象必须具有完整的圆轮廓形状特征，测量结果也具有局限性，难以从中发现工件圆轮廓可能存在的凸起和(或)凹陷。
为了解决这些问题，很多学者都提出了选取一段圆弧对其相应的弓高和弦长进行测量，通过该段圆弧的直径与弓高和弦长的三角关系，间接获得工件该位置处直径大小，该方法有文献称为弓高弦长法(许连虎,袁怡宝.少半圆直径的精密测量方法[J].机械设计与制造,2011,12:7-9)(许连虎,袁怡宝,朴伟英.小半圆直径的高精度测量方法及其应用[J].哈尔滨工业大学,2011,45(7):87-91)。目前测量弓高和弦长的方法主要是用其他测量工具替代，如万工显(刘景玉,邓凉虹.用弓高弦长法测量大直径和不完整圆直径时测量不确定度分析[J].重型机械科技,2007(3):39-40)，游标卡尺(蔡凯迪,潘钢波,卢忠华,徐静.非整圆直径专用量具的设计应用[J].实验科学与技术,2010,8(1):187-189)或是搭建测量平台(赵前程,杨天龙,郭迎福.一种高精度在线测量大外径的方法和装置[J].中国机械工程,2010,21(18):2247-2251)(罗晓莉.基于弓高弦长法的大直径非接触式测量研究[J].湘潭:湖南科技大学，2008)。还有的学者粗略设计了测量工具(卢振伟.基于弓高弦长的大型圆柱工件直径检测方法的研究[D].武汉:武汉理工大学,2009)：其外径测量模型为内径测量模型为
发明内容
本发明的目的是基于现有弓高弦长法，提出不同于以往的数学计算方法和数据处理方法的测量大型工件曲率半径的方法，并提出相应测量工具的原理模型。采用本发明测量工具的原理模型，提出的新的弓高弦长法测量原理，测量工件的曲率半径，在测量中，需要根据测量架跨距与工件直径比值的不同判断使用哪一种测量模型进行计算。
本发明的具体技术方案如下：
一种离线测量大型工件曲率半径的方法，包括三种情况，每种情况的测量计算方法如下：
第一种情况，测量正常被测工件的外表面曲率半径，所述的正常被测工件为当测量支架两个支撑轮与被测工件外表面接触时，两支撑轮圆心连线与被测工件相交或相切；
测量支架的两个支撑轮与被测工件外表面接触，将测量支架上的千分尺移动至两支撑轮中间处，保证测头竖直向下指向被测工件圆心，两支撑轮圆心距为L，支撑轮的圆心连线到千分尺零点位置处距离为h4，千分尺零点位置到被测工件表面上的最近距离h5,定义h3＝h4-h5；工件直径为：曲率半径：其中，d为支撑轮直径；
第二种情况，测量大曲率半径被测工件的外表面曲率半径，所述的大曲率半径被测工件为当测量支架两个支撑轮与被测工件外表面接触时，两支撑轮圆心连线与被测工件相离；
测量支架的两个支撑轮与被测工件外表面接触，将测量支架上的千分尺移动至两支撑轮中间处，保证测头竖直向下指向被测工件圆心，两支撑轮圆心距为L，支撑轮的圆心连线到千分尺零点位置处距离为h7，千分尺零点位置到被测工件表面上的最近距离h8,定义h6＝h7-h8；工件直径为：曲率半径：其中，d为支撑轮直径；
第三种情况，测量被测工件内表面的曲率半径；
测量支架的两个支撑轮与被测工件内表面接触，将测量支架上的千分尺移动至两支撑轮中间处，保证测头竖直向下指向被测工件圆心，两支撑轮圆心距为L，支撑轮的圆心连线到千分尺零点位置处距离为h10，千分尺零点位置到被测工件表面上的最近距离h11,定义h9＝h10-h11，工件直径为：半径：其中，d为支撑轮直径。
本发明的有益效果是：提出与现有弓高弦长测量方法不同的新测量理论模型和方法，提高对曲率半径测量结果的置信度和准确性。
附图说明
图1是本发明测量工件直径原理图
图2是本发明测量工件外径(情况一)示意图
图3是本发明测量工件外径(情况二)示意图
图4是本发明测量工件内径示意图
图1中：1被测工件；2支撑轮A；3测量支架；4千分尺；5支撑轮B；6正常被测工件外表面；7大曲率半径被测工件外表面；8被测工件内表面。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明进一步说明
图1中，两个支撑轮A2和B5紧靠在被测工件1上，将测量支架3上的千分尺4移动至两支撑轮中间处，保证测头竖直向下指向被测工件圆心，两支撑轮圆心距为L，支撑轮2,5的圆心连线到千分尺4零点位置处距离为h1，千分尺4在测量支架3中间位置从零点位置开始测量到工件1上的距离h2,定义h＝|h1-h2|。
在图2所示实施例中，两个支撑轮A2和B5紧靠在正常被测工件外表面6上，移动千分尺4至两支撑轮中间处，保证测头竖直向下指向被测工件圆心，千分尺4在该位置测量从零点位置到工件上的距离。此时测量工件的外径相对较小，h3＝h4-h5，工件直径为：曲率半径：
在图3所示实施例中，两个支撑轮紧靠在大曲率半径被测工件外表面7上，移动千分尺至两支撑轮中间处，保证测头竖直向下指向被测工件圆心，千分尺在该位置测量从零点位置到工件表面上的最近距离。此时测量工件的外径相对较大，h6＝h7-h8，工件直径为：曲率半径：
在图4所示实施例中，两个支撑轮紧靠在被测工件的内表面8上，移动千分尺至两支撑轮中间处，保证测头竖直向下指向被测工件圆心，千分尺在该位置测量从零点位置到工件表面上的最近距离。此时测量工件的是工件内径，h9＝h10-h11，工件直径为：半径：

Claims (1)

1.一种离线测量大型工件曲率半径的方法，其特征在于，包括三种情况，每种情况的测量计算方法如下：
第一种情况，测量正常被测工件的外表面曲率半径，所述的正常被测工件为当测量支架两个支撑轮与被测工件外表面接触时，两支撑轮圆心连线与被测工件相交或相切；
测量支架的两个支撑轮与被测工件外表面接触，将测量支架上的千分尺移动至两支撑轮中间处，保证测头竖直向下指向被测工件圆心，两支撑轮圆心距为L，支撑轮的圆心连线到千分尺零点位置处距离为h4，千分尺零点位置到被测工件表面上的最近距离h5,定义h3＝h4-h5；工件直径为：曲率半径：其中，d为支撑轮直径；
第二种情况，测量大曲率半径被测工件的外表面曲率半径，所述的大曲率半径被测工件为当测量支架两个支撑轮与被测工件外表面接触时，两支撑轮圆心连线与被测工件相离；
测量支架的两个支撑轮与被测工件外表面接触，将测量支架上的千分尺移动至两支撑轮中间处，保证测头竖直向下指向被测工件圆心，两支撑轮圆心距为L，支撑轮的圆心连线到千分尺零点位置处距离为h7，千分尺零点位置到被测工件表面上的最近距离h8,定义h6＝h7-h8；工件直径为：曲率半径：其中，d为支撑轮直径；
第三种情况，测量被测工件内表面的曲率半径；
测量支架的两个支撑轮与被测工件内表面接触，将测量支架上的千分尺移动至两支撑轮中间处，保证测头竖直向下指向被测工件圆心，两支撑轮圆心距为L，支撑轮的圆心连线到千分尺零点位置处距离为h10，千分尺零点位置到被测工件表面上的最近距离h11,定义h9＝h10-h11，工件直径为：半径：其中，d为支撑轮直径。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109357653A (zh) * 2018-11-14 2019-02-19 中国航发动力股份有限公司 一种回转体工件不完整外圆弧半径测量装置及测量方法
CN110849280A (zh) * 2019-12-02 2020-02-28 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种车轮测量设备
CN111272128A (zh) * 2020-02-25 2020-06-12 深圳供电局有限公司 测量装置
CN111981992A (zh) * 2020-07-31 2020-11-24 唐山钢铁集团微尔自动化有限公司 一种钢卷卷径计算方法
CN114370823A (zh) * 2022-01-12 2022-04-19 中冶赛迪重庆信息技术有限公司 直圆柱物料的径向尺寸的获取方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4132001A (en) * 1977-11-02 1979-01-02 Konrad Petrik Direct reading radius gauge
CN2539139Y (zh) * 2001-07-11 2003-03-05 上海工程技术大学 内外径电子测量仪
CN2551969Y (zh) * 2002-06-25 2003-05-21 中国科学院沈阳自动化研究所 一种曲率半径测量装置
CN1625678A (zh) * 2002-03-13 2005-06-08 博里利斯技术公司 用于检查管道形变的设备
CN2938024Y (zh) * 2006-08-07 2007-08-22 比亚迪股份有限公司 一种球面曲率半径测量仪
CN201177493Y (zh) * 2008-04-11 2009-01-07 广西玉柴机器股份有限公司 一种圆弧半径测量检具
CN202158825U (zh) * 2011-06-28 2012-03-07 洛阳轴研科技股份有限公司 一种测量圆环体外径公差的测量装置
CN202158826U (zh) * 2011-06-28 2012-03-07 洛阳轴研科技股份有限公司 一种测量圆环体内径公差的测量装置
CN204007473U (zh) * 2014-08-05 2014-12-10 解明国 一种曲面曲率半径测量工具
CN104764431A (zh) * 2015-04-24 2015-07-08 江苏理工学院 卷板机卷板内外曲率半径在线智能测量装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4132001A (en) * 1977-11-02 1979-01-02 Konrad Petrik Direct reading radius gauge
CN2539139Y (zh) * 2001-07-11 2003-03-05 上海工程技术大学 内外径电子测量仪
CN1625678A (zh) * 2002-03-13 2005-06-08 博里利斯技术公司 用于检查管道形变的设备
CN2551969Y (zh) * 2002-06-25 2003-05-21 中国科学院沈阳自动化研究所 一种曲率半径测量装置
CN2938024Y (zh) * 2006-08-07 2007-08-22 比亚迪股份有限公司 一种球面曲率半径测量仪
CN201177493Y (zh) * 2008-04-11 2009-01-07 广西玉柴机器股份有限公司 一种圆弧半径测量检具
CN202158825U (zh) * 2011-06-28 2012-03-07 洛阳轴研科技股份有限公司 一种测量圆环体外径公差的测量装置
CN202158826U (zh) * 2011-06-28 2012-03-07 洛阳轴研科技股份有限公司 一种测量圆环体内径公差的测量装置
CN204007473U (zh) * 2014-08-05 2014-12-10 解明国 一种曲面曲率半径测量工具
CN104764431A (zh) * 2015-04-24 2015-07-08 江苏理工学院 卷板机卷板内外曲率半径在线智能测量装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109357653A (zh) * 2018-11-14 2019-02-19 中国航发动力股份有限公司 一种回转体工件不完整外圆弧半径测量装置及测量方法
CN110849280A (zh) * 2019-12-02 2020-02-28 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种车轮测量设备
CN111272128A (zh) * 2020-02-25 2020-06-12 深圳供电局有限公司 测量装置
CN111272128B (zh) * 2020-02-25 2021-09-07 深圳供电局有限公司 测量装置
CN111981992A (zh) * 2020-07-31 2020-11-24 唐山钢铁集团微尔自动化有限公司 一种钢卷卷径计算方法
CN111981992B (zh) * 2020-07-31 2022-05-27 唐山钢铁集团微尔自动化有限公司 一种钢卷卷径计算方法
CN114370823A (zh) * 2022-01-12 2022-04-19 中冶赛迪重庆信息技术有限公司 直圆柱物料的径向尺寸的获取方法
CN114370823B (zh) * 2022-01-12 2023-06-27 中冶赛迪信息技术(重庆)有限公司 直圆柱物料的径向尺寸的获取方法

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