基于弓高弦長(zhǎng)法測(cè)量圓弧工件半徑的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及長(zhǎng)度計(jì)量技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種基于弓高弦長(zhǎng)法測(cè)量圓弧工件半徑的方法，以待測(cè)樣板的最大弦長(zhǎng)邊的平行線為X軸、與最大弦長(zhǎng)邊的垂直線作為Y軸建立坐標(biāo)系，選取工件的最大弦長(zhǎng)邊作為測(cè)量基準(zhǔn)線，檢測(cè)待測(cè)試工件圓弧邊的多個(gè)點(diǎn)的弦長(zhǎng)，分別計(jì)算出這些點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的圓弧半徑，取其平均值作為待檢測(cè)工件的圓弧半徑。這種檢測(cè)方法精度高，操作簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)。既解決了現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)中存在的問(wèn)題，但和弓高弦長(zhǎng)法也不完全相同。本檢測(cè)方法通過(guò)不確定度評(píng)定以及企業(yè)多年的實(shí)踐證明，用其他檢測(cè)方法無(wú)法保證圓弧工件半徑測(cè)試精度要求時(shí)，用本檢測(cè)方法即可迎刃而解。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
基于弓高弦長(zhǎng)法測(cè)量圓弧工件半徑的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及長(zhǎng)度計(jì)量技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種基于弓高弦長(zhǎng)法測(cè)量圓弧工件半 徑的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在工業(yè)生產(chǎn)中測(cè)量圓弧工件的半徑時(shí)，通常選用弓高弦長(zhǎng)法，按照《長(zhǎng)度計(jì)量手 冊(cè)》的步驟進(jìn)行檢測(cè)。弓高弦長(zhǎng)法的原理是通過(guò)測(cè)量被測(cè)工件圓弧上的一段弦長(zhǎng)和與之相 對(duì)應(yīng)的弓高，經(jīng)計(jì)算求出被測(cè)圓弧所在圓的半徑值R，其測(cè)量原理見(jiàn)圖1，函數(shù)關(guān)系見(jiàn)式(1)。
[0003] 在QUOTE靡中有靡中有整理得：
式中，R為圓弧所在圓的半徑，h為圓弧上所測(cè)弦對(duì)應(yīng)的弓高，S為圓弧上所測(cè)弦長(zhǎng)。
[0004] 弓高弦長(zhǎng)法檢測(cè)方法的缺點(diǎn)是圓弧的弓高h(yuǎn)越小，誤差就急劇增大，無(wú)法保證圓弧 工件半徑測(cè)量的精確度，故在測(cè)量時(shí)弓高h(yuǎn)盡量選擇大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種基于弓高弦長(zhǎng)法測(cè)量圓弧工件半徑的方法，以解決直接 利用弓高弦長(zhǎng)法測(cè)量圓弧工件半徑時(shí)測(cè)量精度不夠高的問(wèn)題。
[0006] 為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為： 一種基于弓高弦長(zhǎng)法測(cè)量圓弧工件半徑的方法，它包括以下步驟： 步驟一、將待測(cè)圓弧工件樣板放置在萬(wàn)能工具顯微鏡的作業(yè)平臺(tái)上，以待測(cè)樣板的最 大弦長(zhǎng)邊的平行線為X軸、與最大弦長(zhǎng)邊的垂直線作為Y軸建立坐標(biāo)系，選取工件的最大弦 長(zhǎng)邊作為測(cè)量基準(zhǔn)線，工件最大弦長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度為s，待測(cè)樣板最大弦長(zhǎng)邊一個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)為 (父〇，￥〇)，其另一個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)為《()'，￥〇) ; 步驟二、在線段XqXq'上任取一點(diǎn)（Χι，Υο)，沿著Y軸垂直向上移動(dòng)萬(wàn)能工具顯微鏡滑板 至待測(cè)樣本的圓弧邊緣取點(diǎn)(Χ^Υ!)，設(shè)定線段ΧοΧ!的長(zhǎng)度值為S1、線段XiXo'的長(zhǎng)度值為S2， 則s= si+s2，點(diǎn)(Xi，Yi)的弦ΧΛ的高度為In，則待測(cè)樣本圓弧邊緣點(diǎn)(Xi，Yi)的半徑心的值的 計(jì)算公式為：
步驟三、按照步驟二所述的方法，多次在線段XqXq'上任取一點(diǎn)(X2，Υο)、（X3，Υο)、……、 (Xn，Υο )，并測(cè)量這些點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的待測(cè)樣本圓弧邊緣的點(diǎn)(X2，Y2 )、（ X3，Y3 )……、（Χη，Υη)所對(duì) 應(yīng)弦的高度，計(jì)算出點(diǎn)(Χ2，Υ2)、(Χ3，Υ3)……、(Χη，Υη)所對(duì)應(yīng)的圓弧半徑的值R2、R3、……、Rn， 取其平均值作為待測(cè)圓弧工件圓弧半徑R值。
[0007] 本發(fā)明中待測(cè)樣本圓弧邊緣點(diǎn)(XhYi)的半徑心的值的計(jì)算公式的推算過(guò)程為：
此(4)式與弓高弦法計(jì)算公式相同。
[0008] 本發(fā)明所述的圓弧工件半徑的測(cè)量方法通過(guò)選取多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，分別計(jì)算出所對(duì)應(yīng) 的圓弧半徑，再取其平均值作為待檢測(cè)工件的圓弧半徑，這種檢測(cè)方法精度高，操作簡(jiǎn)單， 實(shí)用性強(qiáng)。既解決了現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)中存在的問(wèn)題，但和弓高弦長(zhǎng)法也不完全相同。
[0009] 本檢測(cè)方法通過(guò)不確定度評(píng)定以及企業(yè)多年的實(shí)踐證明，用其他檢測(cè)方法無(wú)法保 證圓弧工件半徑測(cè)試精度要求時(shí)，用本檢測(cè)方法即可迎刃而解。
【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1是利用弓高弦長(zhǎng)法計(jì)算圓弧所在圓的半徑的測(cè)試原理圖； 圖2是本發(fā)明的測(cè)試原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0012] 如圖1所示的一種基于弓高弦長(zhǎng)法測(cè)量圓弧工件半徑的方法，待檢測(cè)圓弧工件樣 板的半徑，它包括以下步驟： 步驟一、將待測(cè)圓弧工件樣板放置在萬(wàn)能工具顯微鏡的作業(yè)平臺(tái)上，以待測(cè)樣板的最 大弦長(zhǎng)邊的平行線為X軸、與最大弦長(zhǎng)邊的垂直線作為Y軸建立坐標(biāo)系，選取工件的最大弦 長(zhǎng)邊作為測(cè)量基準(zhǔn)線，工件最大弦長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度為S，待測(cè)樣板最大弦長(zhǎng)邊一個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)為 (父〇，￥〇)，其另一個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)為《()'，￥〇) ; 步驟二、在線段ΧοΧο'上任取一點(diǎn)（Xi，Yo)，沿著Y軸垂直向上移動(dòng)萬(wàn)能工具顯微鏡滑板 至待測(cè)樣本的圓弧邊緣取點(diǎn)(Χι，Υι)，線段ΧοΧι的長(zhǎng)度值81=7.115臟、線段XiXo'的長(zhǎng)度值為 S2 =3.363111111，則8=81+82，點(diǎn)(乂1，￥1)的弦乂1￥1的高度111=1.73111111，則待測(cè)樣板圓弧邊緣點(diǎn)(乂 1，￥1) 的半徑R:的值的計(jì)算公式為：
步驟三、按照步驟二所述的方法，多次在線段XqXq'上任取一點(diǎn)（X2，Υο)、（X3，Υο)、（ X4， ￥〇)、（乂5，￥〇)，并測(cè)量這些點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的待測(cè)樣本圓弧邊緣的點(diǎn)(乂2，￥ 2)、（乂3，￥3)、（乂4，￥4)、（父5， Y5)所對(duì)應(yīng)弦的高度，計(jì)算出點(diǎn)(乂2，￥2)、(乂3，￥3)、(乂4，￥ 4)、《5，￥5)所對(duì)應(yīng)的圓弧半徑的值1?2、 R3、R4、R n的值分別為8 · 002mm、8 · 005mm、8 · 004mm、8 · 003mm，取其平均值作為待測(cè)圓弧工件圓 弧半徑R值為8.0036mm。
[0013] 利用弓高弦長(zhǎng)法檢測(cè)此圓弧工件樣板的圓弧半徑，具體檢測(cè)方法如下，此圓弧有 效弦高為2mm，在萬(wàn)能工具顯微鏡上測(cè)量時(shí)，在弦高方向盡可能大的取弦高值h=l. 95mm，實(shí) 際測(cè)量的弦長(zhǎng)值S=10.481mm， 由公式(4)可計(jì)算出圓弧半徑的值為：
由上述內(nèi)容可以看出，利用本發(fā)明所述方法所檢測(cè)的圓弧工件的圓弧半徑的精度更 高。本檢測(cè)方法通過(guò)不確定度評(píng)定以及企業(yè)多年的實(shí)踐證明，用其他檢測(cè)方法無(wú)法保證圓 弧工件半徑測(cè)試精度要求時(shí)，用本檢測(cè)方法即可迎刃而解。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于弓高弦長(zhǎng)法測(cè)量圓弧工件半徑的方法，其特征在于:它包括W下步驟： 步驟一、將待測(cè)圓弧工件樣板放置在萬(wàn)能工具顯微鏡的作業(yè)平臺(tái)上，W待測(cè)樣板的最 大弦長(zhǎng)邊的平行線為X軸、與最大弦長(zhǎng)邊的垂直線作為Y軸建立坐標(biāo)系，選取工件的最大弦 長(zhǎng)邊作為測(cè)量基準(zhǔn)線，工件最大弦長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度為S，待測(cè)樣板最大弦長(zhǎng)邊一個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)為 (xo,機(jī)），其另一個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)為α〇'，機(jī)）； 步驟二、在線段ΧοΧο'上任取一點(diǎn)(Χι,Υο)，沿著Υ軸垂直向上移動(dòng)萬(wàn)能工具顯微鏡滑板至 待測(cè)樣本的圓弧邊緣取點(diǎn)(Χι，Υι)，設(shè)定線段Χ(Λι的長(zhǎng)度值為S1、線段XiXo'的長(zhǎng)度值為S2,則S =S1+S2,點(diǎn)(Χ?，Υ?)的弦高XlYl的高度為hi,則待測(cè)樣本圓弧邊緣點(diǎn)(Χι，Υι)的半徑化的值的計(jì) 算公式為：步驟Ξ、按照步驟二所述的方法，多次在線段ΧοΧο'上任取一點(diǎn)（Χ2，Υο)、（Χ3，Υο)、……、 (乂。八0)，并測(cè)量運(yùn)些點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的待測(cè)樣本圓弧邊緣的點(diǎn)(乂2八2)、（乂3^3)……、（Χη，Υη)所對(duì) 應(yīng)弦的高度，計(jì)算出點(diǎn)(枯，Υ2)、(?，Υ3)……、(Xn，Υη)所對(duì)應(yīng)的圓弧半徑的值R2、R3、……、Rn， 取其平均值作為待測(cè)圓弧工件圓弧半徑R值。
【文檔編號(hào)】G01B11/08GK106091958SQ201610692377
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月19日 公開(kāi)號(hào)201610692377.7, CN 106091958 A, CN 106091958A, CN 201610692377, CN-A-106091958, CN106091958 A, CN106091958A, CN201610692377, CN201610692377.7
【發(fā)明人】代桂霞
【申請(qǐng)人】蘭州蘭石集團(tuán)有限公司