相信各位量友在測量過程中,一定遇到過這樣的問題:一段圓弧,需要測量R的大小,圓弧長度又非常短(圓心角小于30°),多次測量數(shù)據(jù)總是不一致,重復(fù)性非常差。
下面思瑞資深工程師為大家?guī)磉@類問題的測量技巧:
當(dāng)我們測量的目標(biāo)是求圓弧中心到某個(gè)特征的距離時(shí),我們可以利用圓的數(shù)學(xué)特性:圓的任意兩條中垂線的交點(diǎn)為圓心,如圖:
通過這樣的方法,我們可以通過測量固定的弦來讓測量數(shù)值重復(fù)性大大提高。
1、為了提高準(zhǔn)確性,可以先關(guān)閉測頭補(bǔ)償。
2、在圓弧上測量4個(gè)點(diǎn),分別擬合2條直線(直線1,直線2)。
3、由于在三維空間直接構(gòu)造直線1(直線2)的垂線存在無數(shù)種結(jié)果,所以我們要構(gòu)造一條輔助線。及任意其他位置平行于直線1(直線2)的平行線。
4、構(gòu)造直線1(直線2)的中點(diǎn),經(jīng)過中點(diǎn)構(gòu)造對應(yīng)輔助線的垂線,得到直線5(直線6)。
5、直線5與直線6相交得到圓心O。注意此時(shí)打開測頭補(bǔ)償。
當(dāng)我們測量的目標(biāo)是求圓弧半徑R的值時(shí),常規(guī)測量方法由于圓弧過短,且設(shè)備本身存在重復(fù)性,即使單點(diǎn)的偏差為0.001mm,通過最小二乘法擬合出來的圓半徑誤差也將會被放大。
下圖為一組理論數(shù)據(jù),使用PC-DMIS創(chuàng)建的6個(gè)理論點(diǎn),將第一點(diǎn)與最后一點(diǎn)的極半徑分別變化0.001mm后,可以看到擬合的圓半徑變化了0.523mm
那么我們?nèi)绾蝸斫鉀Q這樣的問題呢?其實(shí)我們可以通過轉(zhuǎn)換思路,利用前面講到的測量中心的方法來固定被測圓弧的中心,將坐標(biāo)系移動到該中心,測量圓弧上的多個(gè)點(diǎn),查看點(diǎn)的極半徑求均值來判斷R值的好壞。
下圖為一組測量數(shù)據(jù):
通過上圖數(shù)據(jù),可以看出這樣的測量方法可以大大的改善測量結(jié)果不一致的情況,讓測量結(jié)果更可靠!