CN114166153A - 一种直柄麻花钻同轴度误差测量方法 - Google Patents

一种直柄麻花钻同轴度误差测量方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114166153A
CN114166153A CN202111433227.1A CN202111433227A CN114166153A CN 114166153 A CN114166153 A CN 114166153A CN 202111433227 A CN202111433227 A CN 202111433227A CN 114166153 A CN114166153 A CN 114166153A
Authority
CN
China
Prior art keywords
twist drill
straight shank
shank twist
denotes
point cloud
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202111433227.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114166153B (zh
Inventor
程爱玲
高飞
卢书芳
翁立波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University of Technology ZJUT
Original Assignee
Zhejiang University of Technology ZJUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University of Technology ZJUT filed Critical Zhejiang University of Technology ZJUT
Priority to CN202111433227.1A priority Critical patent/CN114166153B/zh
Publication of CN114166153A publication Critical patent/CN114166153A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114166153B publication Critical patent/CN114166153B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G01B11/27—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10—Complex mathematical operations
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F18/00—Pattern recognition
    • G06F18/20—Analysing
    • G06F18/24—Classification techniques

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Evolutionary Biology (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

本发明公开一种直柄麻花钻同轴度误差的测量方法。通过线激光轮廓仪扫描获取直柄麻花钻轮廓数据，首先，采用基于高斯混合模型的方法进行直柄麻花钻点云分类，实现刃背点云数据的检测与提取；其次，采用正交合成构造直柄麻花钻实际轴线轮廓，并定位出轴线最大偏差位置；最后，通过最小二乘圆法拟合最大偏差位置处及柄部基准位置处轴心，以精确计算同轴度误差，该方法有效地解决了直柄麻花钻同轴度误差测量中效率低、精度差的问题。

Description

一种直柄麻花钻同轴度误差测量方法
技术领域
本发明涉及直柄麻花钻同轴度误差测量技术领域，具体是一种通过高斯混合模型和正交合成实现直柄麻花钻同轴度误差测量的方法。
背景技术
同轴度误差是常见的形位公差，具体是指实际轴线偏离标准轴线最小包络圆柱体的直径，它是评估麻花钻质量和安全性能的重要标准。当前，同轴度测量的方法有许多，可分为接触式和非接触式两类。接触式测量方法包括：(1)芯轴加杠杆百分表或圆度仪测量法，适用于箱体类孔零件；(2)V型支架、钢球加杠杆百分表或偏摆仪等专用检具及组合辅具测量法，适用于规则轴类零件；(3)接触式三维坐标测量机CMM(Coordinate MeasuringMachine)法，该方法稳定精确，在工业界得到广泛应用，但采样点数庞大时，测量较耗时。
针对机械工件的同轴度误差的测量，国内外专家学者展开了重点研究。Xin Jin等(Coaxiality detection method with non-adjustment for installation errors[J],International journal ofnanomanufacturing,2020,16(3):273-286)提出了一种基于装配位置的同轴度测量方法，可用于自动补偿装配安装误差。Zhemin Tang等(Coaxialityevaluation based on double material condition,Measurement,2019,141:287-295)研究了一种同轴度耐受性评估模型用于工件可组装性的评估，通过分析了真实测量仪的采集的几何形状信息，建立虚拟测量仪模型进行同轴度评定，该方法具有较好的适应性。ZhongChai等(Non-contact measurement method of coaxiality for the compound gearshaft composed of bevel gear and spline[J],Measurement,2021,168:108453)提出了一种针对复合齿轮同轴度误差测量的方法，利用激光位移传感器获取测量对象截面轮廓线，分离齿轮的顶点数据，采用圆拟合法拟合横截面中心，再结合粒子群优化算法拟合样条曲线获取参考轴心，通过计算齿轮轴线与样条曲线轴线的距离实现同轴度误差的测量。Yongmeng Liu等(Acoaxiality measurement method by using three capacitivesensors,Precision Engineering,2019,141:127-136)提出一种基于三电容式传感器的同轴度测量方法，用于悬浮线圈与外磁轭之间的同轴度误差测量，通过分析误差源，建立了三电容传感器输出与同轴度误差之间的理论模型。Z.Q.Liang等(New Measurement Methodfor Spline Shaft Rolling Performance Evaluation using Laser DisplacementSensor,Chinese Journal ofMechanical Engineering,2018,31:1-9)提出了一种基于激光位移传感器的非接触测量原型，用于样条轴滚动性能的自动评估。佟金等(基于CCD的大型台阶轴锻件同轴度测量[J].吉林大学学报(工学版),2013,43(3):948-950)研究了一套基于CCD的锻件集合尺寸测量***，可在线测量最大直径500mm、最小直径为1.5mm台阶轴的同轴度误差，大大提高了生产效率。颜敏炜等(采用激光传感器的同轴度检测技术研究[J].西安交通大学学报,2017,51(10):27-32)针对车桥减速器桥壳轴承孔的同轴度检测问题，设计了一种基于二维激光位移传感器的同轴度检测装置，该方法具有快速便捷、检测精度高等特点，为企业同轴度测量问题提供了指导。吕乃光等(大型机械零部件孔同轴度测量技术研究[J].光电子·激光,2017,12(7):694-696)提出了一种测量大型机械零部件孔同轴度的方法，采用单模光纤尾半导体激光器作光源的激光准直***为测量提供稳定的基准线，同轴度由多个截面的光斑中心坐标值和圆周采样数据按一定的算法计算获得，该方法具有良好的稳定性和准直精度。张瑛玮等(基于二维激光位移传感器同轴度测量方法研究[J].激光与红外,2014,44(12):1335-1338)采用二维激光位移传感器测量空心圆柱体内表面同轴度，并给出了根据圆柱内表面直径选取二维激光位移传感器的方法及设计技巧，为工业生产提供了一定的指导。
综上所述，同轴度是评价麻花钻质量的重要指标之一，是孔加工质量和效率的重要保证，上述方法可以应对一般轴类或箱体部件的同轴度误差的测量。但是，在应对表面复杂的麻花钻同轴度误差测量方面，存在如下不足：(1)通常需要获得测量对象的全部三维信息，通过信息重构，获得同轴度误差的测量；(2)对于外形复杂的物体如麻花钻来说，无法满足其测量要求；(3)当存在数据缺失时，无法进行测量。
发明内容
为克服现有方法的不足，本发明提出一种直柄麻花钻同轴度误差测量方法。
本发明的技术方案如下：
一种直柄麻花钻同轴度误差测量方法，包括如下步骤：
步骤1：利用直柄麻花钻三维测量装置采集直柄麻花钻轮廓数据，得到集合RS＝{(xij,zij)|i＝1,2,…,I,j＝1,2,…,J}，I表示直柄麻花钻旋转360°时线激光轮廓仪扫描的帧数，J为线激光轮廓仪单帧获取到的点数，xij和zij对应线激光轮廓仪采集到第i帧的第j个点的横向坐标值和深度值；
步骤2：根据式(1)对RS进行转换并得到直柄麻花钻三维点云数据集合S＝{(x″ij,y″ij,z″ij)|i＝1,2,…,I,j＝1,2,…,J}；
Figure BDA0003380740720000031
其中，(x″ij,y″ij,z″ij)表示转换得到的三维点云数据；
步骤3：采用高斯混合模型将S中的三维点云数据分为两类，得到类别集合PF＝{pfij|i＝1,2,…,I,j＝1,2,…,J}，pfij表示对应于第i帧第j个三维点云数据(x″ij,y″ij,z″ij)的类别标签，pfij∈{0,1}，pfij＝0表示(x″ij,y″ij,z″ij)为非刃背点云数据，pfij＝1表示(x″ij,y″ij,z″ij)为刃背点云数据；
步骤4：计算得到直柄麻花钻轴线最大偏差位置，具体步骤包括：
步骤4.1：从RS中选取四帧数据并分别表示为CA、CB、CC和CD，CA＝{(xaj,zaj)|j＝1,2,…,J}、CB＝{(xbj,zbj)|j＝1,2,…,J}、CC＝{(xcj,zcj)|j＝1,2,…,J}和CD＝{(xdj,zdj)|j＝1,2,…,J}，其中，
Figure BDA0003380740720000041
和
Figure BDA0003380740720000042
其中，a、b、c和d表示从RS选取的四帧帧号，a为任意选取的满足0＜a≤I/4的整数，b、c和d根据式(2)计算得到；
Figure BDA0003380740720000043
步骤4.2：遍历集合CA，将所有满足式(3)的二元组(xaj,|zaj-zcj|)构成新的临时集合并记为ABSH＝{(xh,zh)|h＝1,2,…,H}；
xaj＝xcj且pfaj＝1且pfcj＝1 (3)
其中，(xaj,zaj)∈CA，(xcj,zcj)∈CC，pfaj∈PF，pfcj∈PF，H表示集合ABSH中的元素个数；
步骤4.3：遍历集合CB，将所有满足式(4)的二元组(xbj,|zbj–zdj|)构成新的临时集合并记为ABSV＝{(xv,zv)|v＝1,2,…,V}；
xbj＝xdj且pfbj＝1且pfdj＝1 (4)
其中，(xbj,zbj)∈CB，(xdj,zdj)∈CD，pfbj∈PF，pfdj∈PF，V表示集合ABSV中的元素个数；
步骤4.4：对集合ABSH和ABSV做正交合成，即遍历ABSH的元素，将所有满足xh＝xv的二元组
Figure BDA0003380740720000044
构成轴线偏差集合并记为SquABS＝{(xs,rs)|s＝1,2,…,S}；其中，(xh,zh)∈ABSH，(xv,zv)∈ABSV，S表示集合SquABS中的元素个数；
步骤4.5：根据集合SquABS采用二次样条插值法构造轴线偏差函数并记为r＝f(x)，其中，min{xs|s＝1,2,…,S}≤x≤max{xs|s＝1,2,…,S}；
步骤4.6：根据式(5)计算得到轴线偏差函数f(x)的最大值对应的横坐标xm；
Figure BDA0003380740720000045
步骤4.7：遍历集合S，根据式(6)得到轴线最大偏差位置的横坐标xsm；
Figure BDA0003380740720000051
其中，x″ij表示集合S中的元素(x″ij,y″ij,z″ij)中的x″ij，abs()表示取绝对值的函数，pfij∈PF；
步骤5：计算得到直柄麻花钻同轴度误差Ce，具体步骤包括：
步骤5.1：遍历集合S，将所有满足式(7)的三元组(x″ij,z″ij,i)构成新的临时集合并记为WP＝{(x″w,z″w,iw)|w＝1,2,…,W}；
x″ij＝xsm且pfij＝1 (7)
其中，iw∈{1,2,...,I}，iw表示帧序号，W表示集合WP中的元素个数，pfij∈PF；
步骤5.2：遍历集合S，将所有满足x″ij＝xh的三元组(x″ij,z″ij,i)构成新的临时集合并记为HP＝{(x″p,z″p,ip)|p＝1,2,…,P}，其中，xh表示已标定的柄部基准位置在集合S中的横坐标，ip∈{1,2,…,I}，ip表示帧序号，H表示集合HP中的元素个数；
步骤5.3：根据式(8)将集合WP转换为新的集合
Figure BDA0003380740720000052
u为标识符，用于表示
Figure BDA0003380740720000053
是集合WPT的元素；
Figure BDA0003380740720000054
其中，
Figure BDA0003380740720000055
为转换后的集合元素，(x″w,z″w,iw)∈WP，D表示已标定的线激光轮廓仪距离旋转台轴线的距离；
步骤5.4：根据式(9)，集合HP转换为新的集合
Figure BDA0003380740720000056
v为标识符，用于表示
Figure BDA0003380740720000057
为是集合HPT的元素；
Figure BDA0003380740720000058
其中，
Figure BDA0003380740720000059
表示转换后的集合元素，(x″p,z″p,ip)∈HP；
步骤5.5：采用最小二乘圆法拟合集合WPT和HPT，得到两个拟合的二乘圆，并将这两个二乘圆的圆心分别记为(ys,zs)和(y0,z0)；
步骤5.6：根据式(10)计算得到直柄麻花钻同轴度误差Ce。
Figure BDA0003380740720000061
本发明的优点是：本发明提高了直柄麻花钻同轴度误差测量的自动化程度和测量效率；通过高斯混合模型的刃背区域检测算法，可自动测量外型复杂的直柄麻花钻同轴度误差；通过采用正交合成的轴线最大偏差位置定位算法，可应对数据数据缺失的情况，提高了直型麻花钻同轴度误差测量的鲁棒性。
附图说明
图1为本发明直柄麻花钻同轴度误差测量流程图；
图2为本发明直柄麻花钻三维测量装置例图；
图3为本发明轮廓数据转换后的效果图；
图4为本发明刃背点云分割后效果图；
图5为本发明直柄麻花钻实际轴线轮廓曲线例图一；
图6为本发明直柄麻花钻实际轴线轮廓曲线例图二；
图7为本发明直柄麻花钻实际轴线轮廓曲线例图三；
图8为本发明同轴度误差检测效果图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行进一步的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
在本实施例中，测量流程图如图1所示，本发明具体步骤如下：
步骤1：利用直柄麻花钻三维测量装置采集直柄麻花钻轮廓数据，得到集合RS＝{(xij,zij)|i＝1,2,…,I,j＝1,2,…,J}，I表示直柄麻花钻旋转360°时线激光轮廓仪1扫描的帧数，J为线激光轮廓仪1单帧获取到的点数，xij和zij对应线激光轮廓仪1采集到第i帧的第j个点的横向坐标值和深度值；在本实施例中，直柄麻花钻三维测量装置如图2所示，主要包括旋转台2、线激光轮廓仪1和平台4，旋转台2水平夹持并固定直柄麻花钻柄部，线激光轮廓仪1架设于直柄麻花钻上方距离D处，D的值根据标定获取，旋转台2轴线平行于线激光轮廓仪1的激光投射器的表面，旋转台2轴线位于线激光轮廓仪1激光平面内；在直柄麻花钻的转动过程中，利用线激光轮廓仪1扫描获取轮廓数据RS；在直柄麻花钻三维测量装置中，测量坐标系为OWXWYWZW，旋转台2轴线由内向外方向为OWXW轴方向，线激光轮廓仪1光平面内由下向上垂直于OWXW轴方向为OWZW轴方向，垂直于OWXWZW平面的方向为OWYW轴方向，在本实施例中，测量坐标系例图如图2所示；步骤2：根据式(1)对RS进行转换并得到直柄麻花钻三维点云数据集合S＝{(x″ij,y″ij,z″ij)|i＝1,2,…,I,j＝1,2,…,J}；
Figure BDA0003380740720000071
其中，(x″ij,y″ij,z″ij)表示转换得到的三维点云数据，在本实施例中，轮廓数据转换后的效果图如图3所示；
步骤3：采用高斯混合模型将S中的三维点云数据分为两类，得到类别集合PF＝{pfij|i＝1,2,…,I,j＝1,2,…,J}，pfij表示对应于第i帧第j个三维点云数据(x″ij,y″ij,z″ij)的类别标签，pfij∈{0,1}，pfij＝0表示(x″ij,y″ij,z″ij)为非刃背点云数据，pfij＝1表示(x″ij,y″ij,z″ij)为刃背点云数据，在本实施例中，刃背点云分割所得的效果图如图4所示；
步骤4：计算得到直柄麻花钻轴线最大偏差位置，具体步骤包括：
步骤4.1：从RS中选取四帧数据并分别表示为CA、CB、CC和CD，CA＝{(xaj,zaj)|j＝1,2,…,J}、CB＝{(xbj,zbj)|j＝1,2,…,J}、CC＝{(xcj,zcj)|j＝1,2,…,J}和CD＝{(xdj,zdj)|j＝1,2,…,J}，其中，
Figure BDA0003380740720000072
和
Figure BDA0003380740720000073
其中，a、b、c和d表示从RS选取的四帧帧号，a为任意选取的满足0＜a≤I/4的整数，b、c和d根据式(2)计算得到；
Figure BDA0003380740720000081
步骤4.2：遍历集合CA，将所有满足式(3)的二元组(xaj,|zaj-zcj|)构成新的临时集合并记为ABSH＝{(xh,zh)|h＝1,2,…,H}；
xaj＝xcj且pfaj＝1且pfcj＝1 (3)
其中，(xaj,zaj)∈CA，(xcj,zcj)∈CC，pfaj∈PF，pfcj∈PF，H表示集合ABSH中的元素个数；
步骤4.3：遍历集合CB，将所有满足式(4)的二元组(xbj,|zbj–zdj|)构成新的临时集合并记为ABSV＝{(xv,zv)|v＝1,2,…,V}；
xbj＝xdj且pfbj＝1且pfdj＝1 (4)
其中，(xbj,zbj)∈CB，(xdj,zdj)∈CD，pfbj∈PF，pfdj∈PF，V表示集合ABSV中的元素个数；
步骤4.4：对集合ABSH和ABSV做正交合成，即遍历ABSH的元素，将所有满足xh＝xv的二元组
Figure BDA0003380740720000082
构成轴线偏差集合并记为SquABS＝{(xs,rs)|s＝1,2,…,S}；其中，(xh,zh)∈ABSH，(xv,zv)∈ABSV，S表示集合SquABS中的元素个数，在本实施例中，直柄麻花钻实际轴线轮廓曲线例图如图5-7所示；
步骤4.5：根据集合SquABS采用二次样条插值法构造轴线偏差函数并记为r＝f(x)，其中，min{xs|s＝1,2,…,S}≤x≤max{xs|s＝1,2,…,S}；
步骤4.6：根据式(5)计算得到轴线偏差函数f(x)的最大值对应的横坐标xm；
Figure BDA0003380740720000083
步骤4.7：遍历集合S，根据式(6)得到轴线最大偏差位置的横坐标xsm；
Figure BDA0003380740720000091
其中，x″ij表示集合S中的元素(x″ij,y″ij,z″ij)中的x″ij，abs()表示取绝对值的函数，pfij∈PF；
步骤5：计算得到直柄麻花钻同轴度误差Ce，具体步骤包括：
步骤5.1：遍历集合S，将所有满足式(7)的三元组(x″ij,z″ij,i)构成新的临时集合并记为WP＝{(x″w,z″w,iw)|w＝1,2,…,W}；
x″ij＝xsm且pfij＝1 (7)
其中，iw∈{1,2,...,I}，iw表示帧序号，W表示集合WP中的元素个数，pfij∈PF；
步骤5.2：遍历集合S，将所有满足x″ij＝xh的三元组(x″ij,z″ij,i)构成新的临时集合并记为HP＝{(x″p,z″p,ip)|p＝1,2,…,P}，其中，xh表示已标定的柄部基准位置在集合S中的横坐标，ip∈{1,2,…,I}，ip表示帧序号，H表示集合HP中的元素个数；
步骤5.3：根据式(8)将集合WP转换为新的集合
Figure BDA0003380740720000092
u为标识符，用于表示
Figure BDA0003380740720000093
是集合WPT的元素；
Figure BDA0003380740720000094
其中，
Figure BDA0003380740720000095
为转换后的集合元素，(x″w,z″w,iw)∈WP；
步骤5.4：根据式(9)，集合HP转换为新的集合
Figure BDA0003380740720000096
v为标识符，用于表示
Figure BDA0003380740720000097
为是集合HPT的元素；
Figure BDA0003380740720000098
其中，
Figure BDA0003380740720000099
表示转换后的集合元素，(x″p,z″p,ip)∈HP；
步骤5.5：采用最小二乘圆法拟合集合WPT和HPT，得到两个拟合的二乘圆，并将这两个二乘圆的圆心分别记为(ys,zs)和(y0,z0)；
步骤5.6：根据式(10)计算得到直柄麻花钻同轴度误差Ce。
Figure BDA0003380740720000101
在本实施例中，同轴度误差轴心检测效果图如图8所示。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围的不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (1)

1.一种直柄麻花钻同轴度误差测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：利用直柄麻花钻三维测量装置采集直柄麻花钻轮廓数据，得到集合RS＝{(xij,zij)|i＝1,2,…,I,j＝1,2,…,J}，I表示直柄麻花钻旋转360°时线激光轮廓仪扫描的帧数，J为线激光轮廓仪单帧获取到的点数，xij和zij对应线激光轮廓仪采集到第i帧的第j个点的横向坐标值和深度值；
步骤2：根据式(1)对RS进行转换并得到直柄麻花钻三维点云数据集合S＝{(x″ij,y″ij,z″ij)|i＝1,2,…,I,j＝1,2,…,J}；
Figure FDA0003380740710000011
其中，(x″ij,y″ij,z″ij)表示转换得到的三维点云数据；
步骤3：采用高斯混合模型将S中的三维点云数据分为两类，得到类别集合PF＝{pfij|i＝1,2,…,I,j＝1,2,…,J}，pfij表示对应于第i帧第j个三维点云数据(x″ij,y″ij,z″ij)的类别标签，pfij∈{0,1}，pfij＝0表示(x″ij,y″ij,z″ij)为非刃背点云数据，pfij＝1表示(x″ij,y″ij,z″ij)为刃背点云数据；
步骤4：计算得到直柄麻花钻轴线最大偏差位置，具体步骤包括：
步骤4.1：从RS中选取四帧数据并分别表示为CA、CB、CC和CD，CA＝{(xaj,zaj)|j＝1,2,…,J}、CB＝{(xbj,zbj)|j＝1,2,…,J}、CC＝{(xcj,zcj)|j＝1,2,…,J}和CD＝{(xdj,zdj)|j＝1,2,…,J}，其中，
Figure FDA0003380740710000012
和
Figure FDA0003380740710000013
其中，a、b、c和d表示从RS选取的四帧帧号，a为任意选取的满足0＜a≤I/4的整数，b、c和d根据式(2)计算得到；
Figure FDA0003380740710000014
步骤4.2：遍历集合CA，将所有满足式(3)的二元组(xaj,|zaj-zcj|)构成新的临时集合并记为ABSH＝{(xh,zh)|h＝1,2,…,H}；
xaj＝xcj且pfaj＝1且pfcj＝1 (3)
其中，(xaj,zaj)∈CA，(xcj,zcj)∈CC，pfaj∈PF，pfcj∈PF，H表示集合ABSH中的元素个数；
步骤4.3：遍历集合CB，将所有满足式(4)的二元组(xbj,|zbj–zdj|)构成新的临时集合并记为ABSV＝{(xv,zv)|v＝1,2,…,V}；
xbj＝xdj且pfbj＝1且pfdj＝1 (4)
其中，(xbj,zbj)∈CB，(xdj,zdj)∈CD，pfbj∈PF，pfdj∈PF，V表示集合ABSV中的元素个数；
步骤4.4：对集合ABSH和ABSV做正交合成，即遍历ABSH的元素，将所有满足xh＝xv的二元组
Figure FDA0003380740710000021
构成轴线偏差集合并记为SquABS＝{(xs,rs)|s＝1,2,…,S}；其中，(xh,zh)∈ABSH，(xv,zv)∈ABSV，S表示集合SquABS中的元素个数；
步骤4.5：根据集合SquABS采用二次样条插值法构造轴线偏差函数并记为r＝f(x)，其中，min{xs|s＝1,2,…,S}≤x≤max{xs|s＝1,2,…,S}；
步骤4.6：根据式(5)计算得到轴线偏差函数f(x)的最大值对应的横坐标xm；
Figure FDA0003380740710000022
步骤4.7：遍历集合S，根据式(6)得到轴线最大偏差位置的横坐标xsm；
Figure FDA0003380740710000023
其中，x″ij表示集合S中的元素(x″ij,y″ij,z″ij)中的x″ij，abs()表示取绝对值的函数，pfij∈PF；
步骤5：计算得到直柄麻花钻同轴度误差Ce，具体步骤包括：
步骤5.1：遍历集合S，将所有满足式(7)的三元组(x″ij,z″ij,i)构成新的临时集合并记为WP＝{(x″w,z″w,iw)|w＝1,2,…,W}；
x″ij＝xsm且pfij＝1 (7)
其中，iw∈{1,2,...,I}，iw表示帧序号，W表示集合WP中的元素个数，pfij∈PF；
步骤5.2：遍历集合S，将所有满足x″ij＝xh的三元组(x″ij,z″ij,i)构成新的临时集合并记为HP＝{(x″p,z″p,ip)|p＝1,2,…,P}，其中，xh表示已标定的柄部基准位置在集合S中的横坐标，ip∈{1,2,…,I}，ip表示帧序号，H表示集合HP中的元素个数；
步骤5.3：根据式(8)将集合WP转换为新的集合
Figure FDA0003380740710000031
u为标识符，用于表示
Figure FDA0003380740710000032
是集合WPT的元素；
Figure FDA0003380740710000033
其中，
Figure FDA0003380740710000034
为转换后的集合元素，(x″w,z″w,iw)∈WP，D表示已标定的线激光轮廓仪距离旋转台轴线的距离；
步骤5.4：根据式(9)，集合HP转换为新的集合
Figure FDA0003380740710000035
v为标识符，用于表示
Figure FDA0003380740710000036
为是集合HPT的元素；
Figure FDA0003380740710000037
其中，
Figure FDA0003380740710000038
表示转换后的集合元素，(x″p,z″p,ip)∈HP；
步骤5.5：采用最小二乘圆法拟合集合WPT和HPT，得到两个拟合的二乘圆，并将这两个二乘圆的圆心分别记为(ys,zs)和(y0,z0)；
步骤5.6：根据式(10)计算得到直柄麻花钻同轴度误差Ce：
Figure FDA0003380740710000039
CN202111433227.1A 2021-11-29 2021-11-29 一种直柄麻花钻同轴度误差测量方法 Active CN114166153B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111433227.1A CN114166153B (zh) 2021-11-29 2021-11-29 一种直柄麻花钻同轴度误差测量方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111433227.1A CN114166153B (zh) 2021-11-29 2021-11-29 一种直柄麻花钻同轴度误差测量方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114166153A true CN114166153A (zh) 2022-03-11
CN114166153B CN114166153B (zh) 2024-02-27

Family

ID=80481426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111433227.1A Active CN114166153B (zh) 2021-11-29 2021-11-29 一种直柄麻花钻同轴度误差测量方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114166153B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114842039A (zh) * 2022-04-11 2022-08-02 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 一种含回转体微结构金刚石压砧的同轴度误差计算方法
CN117235438A (zh) * 2023-04-27 2023-12-15 浙大网新***工程有限公司 隧道内径断层扫描测量数据附着冗余数据的清除方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101726237A (zh) * 2009-12-19 2010-06-09 成都飞机工业（集团）有限责任公司 同轴检测内孔和外圆同轴度误差的装置
CN102248361A (zh) * 2011-05-09 2011-11-23 南车戚墅堰机车有限公司 控制机体同轴度误差的工艺方法
CN106248001A (zh) * 2016-09-10 2016-12-21 天津大学 基于三维激光扫描仪的大型工艺管线对接平直度测量方法
CN108981642A (zh) * 2018-09-19 2018-12-11 北京铂阳顶荣光伏科技有限公司 同轴度检测装置和同轴度检测***
CN108981604A (zh) * 2018-07-11 2018-12-11 天津工业大学 一种基于线激光的精密零件三维全貌测量方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101726237A (zh) * 2009-12-19 2010-06-09 成都飞机工业（集团）有限责任公司 同轴检测内孔和外圆同轴度误差的装置
CN102248361A (zh) * 2011-05-09 2011-11-23 南车戚墅堰机车有限公司 控制机体同轴度误差的工艺方法
CN106248001A (zh) * 2016-09-10 2016-12-21 天津大学 基于三维激光扫描仪的大型工艺管线对接平直度测量方法
CN108981604A (zh) * 2018-07-11 2018-12-11 天津工业大学 一种基于线激光的精密零件三维全貌测量方法
CN108981642A (zh) * 2018-09-19 2018-12-11 北京铂阳顶荣光伏科技有限公司 同轴度检测装置和同轴度检测***

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨承涛: "深孔钻削时孔的直线度误差及其测量", 组合机床与自动化加工技术, no. 05 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114842039A (zh) * 2022-04-11 2022-08-02 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 一种含回转体微结构金刚石压砧的同轴度误差计算方法
CN117235438A (zh) * 2023-04-27 2023-12-15 浙大网新***工程有限公司 隧道内径断层扫描测量数据附着冗余数据的清除方法
CN117235438B (zh) * 2023-04-27 2024-05-07 浙大网新***工程有限公司 隧道内径断层扫描测量数据附着冗余数据的清除方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114166153B (zh) 2024-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114166153A (zh) 一种直柄麻花钻同轴度误差测量方法
CN102699761B (zh) 基于“s”形检测试件的五轴数控机床的误差辨识方法
CN110455187B (zh) 一种基于三维视觉的盒体工件焊缝的检测方法
CN103791868B (zh) 一种基于虚拟球的空间标定体及其标定方法
CN109189001B (zh) 拖拉机变速箱用立铣刀端截形图像扫描获取及标定的方法
CN111487923B (zh) 一种ca双摆头五轴数控机床摆头位置误差检测与辨识方法
CN110449988B (zh) 一种五轴机床摆轴偏心距快速测量的方法
CN115408783A (zh) 一种基于数字孪生的多层次信息装配模型的构建方法
Maščeník et al. Determining the exact value of the shape deviations of the experimental measurements
CN112344849B (zh) 一种连杆弯曲度和扭曲度的高精度测量方法
CN107443169A (zh) 一种介观尺度铣削刀具偏心参数识别方法
CN110253341B (zh) 一种微铣削加工刀具跳动参数的快速识别方法
CN109035238B (zh) 一种面向自由曲面零件的加工余量离线分析方法
CN116124047A (zh) 一种基于法向量统计特性的粗糙度各向异性参数测量方法
CN115962731A (zh) 一种板式换热器板片冲压几何尺寸误差检测方法
Maščeník et al. Component Selected Parametres Geometrical Tolerance Value Experimental Specification
CN110727246A (zh) 一种基于刀位文件的刀具与工件瞬时接触轮廓提取方法
CN114216405B (zh) 一种直柄型麻花钻三维测量装置及其测量方法
CN103894929B (zh) 基于高度尺的曲轴磨削角向定位测量方法
CN112347585A (zh) 一种球头铣刀与工件接触区域解析计算方法
CN111687465B (zh) 一种微铣削加工中空间刀具跳动参数测量装置及提取方法
Zhang et al. Research on outer diameter measurement method of ring forging based on standard deviation resampling
Pantscharowitsch et al. A study of the accuracy of industrial robots and laser-tracking for timber machining across the workspace
CN110021027A (zh) 一种基于双目视觉的切边点计算方法
Pan et al. APPLICATION RESEARCH ON EVALUATION OF AERO-ENGINE BLADE PROFILE PARAMETERS

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant