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三坐标测量机的曲面轮廓度坐标测量技术
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三坐标测量机的曲面轮廓度坐标测量技术
产品描述
曲面轮廓度是零件制造过程中应用较多且难于测 量和评定的形位公差项目，评价被测空间实际曲面轮 廓与理想曲面轮廓的符合程度，是任意曲面偏离设计 要求的形状而提出的技术指标。曲面轮廓度测量方法 有仿形法、轮廓样板法、投影法和坐标法。在航天制 造企业中，钣金成型模具、铸造型胎、机床S型试切件 等型面因制造精度较高，通常采用三坐标测量机测量 曲面轮廓度，根据轮廓度偏差大小判断产品成型工装及机床能否投入使用。因此，曲面轮廓度测量具有重 大意义。以三坐标测量机论述曲面轮廓度坐标测量技 术及相关注意事项，为工程应用提供参考。
1 曲面轮廓度
①有基准约束的曲面轮廓度
有基准约束的曲面轮廓度是指被测曲面轮廓与产 品其他几何要素有相对位置要求，其公差带位置受约 束。按约束程度分类，有基准约束的曲面轮廓度包含不完全基准约束和完全基准约束的曲面轮廓度。
②不完全基准约束的曲面轮廓度
基准平面 A 和理论尺寸约束曲面轮 廓度公差带绕 X、Y 轴的翻转及 Z 轴方向的平移，并确 定了公差带在上下方向的位置。
2 测量方法
曲面轮廓度坐标测量方法如下：采用三坐标测量 机的测针在被测产品曲面上按一定间距采集特征点的 坐标，经数据处理得到与对应理论数模点的偏差值， 并以最大偏差值的两倍作为被测曲面的轮廓度误差， 详细的测量流程。无基准约束的曲面轮廓度测量，因被测曲面与其他几何要素无特定的位置要 求，数据处理时可通过所有特征点数据与曲面理论模 型最佳拟合处理，使轮廓度偏差均匀化，以获取最佳测量数据；有基准约束的曲面轮廓度测量，应视其公 差带自由度约束情况确定最佳拟合方法。当最佳拟合 方法选择不当时，曲面测量数据相对于理论模型将产 生不合理的平移或旋转，导致被测曲面与基准要素无 法保持特定的相对位置关系，难以满足产品的测量精度要求。
详细论述了三坐标测量机对曲面轮廓度坐标测量 技术，关键技术点主要包括： a. 不完全基准约束的曲面轮廓度测量，应注意分 析被测轮廓度公差带的约束方向，测量数据点与被测 件理论模型只能在公差带未被约束的方向上最佳拟 合。 b. 完全基准约束的曲面轮廓度测量，应按照被测 曲面的设计基准建立测量坐标系，且不应对测量数据 点与被测件理论模型最佳拟合，轮廓度实测值直接在 测量坐标系下评价。 c. 无基准约束的曲面轮廓度测量，应对测量数据 点与被测件理论模型六自由度无约束最佳拟合，以获 取准确的轮廓度实测值。 d. 不同的测量坐标系建立方法对无基准约束的曲 面轮廓度的实测值基本无影响。