[发明专利]一种测具样板三维轮廓检测方法

权利要求书

1.一种测具样板三维轮廓检测方法，其特征在于：所述测具样板三维轮廓检测方法具体步骤如下：

步骤一：将测具样板分为A段和B段；其中直线段为A段，弧段为B段；

步骤二：装夹固定，选择任意三坐标测量机，将测具样板安装在三坐标测量机的工作台(1)上，测具样板长边与三坐标测量机的X测量轴夹角≤10°；

步骤三：校准球形测头，设置三坐标扫描参数，包括：扫描速度：2～12mm/s，扫描点密度设置为每10～40点/mm；

步骤四：测量A段，以测具样板轮廓M所在的平面作为基准面，建立坐标系，固定Z值，在XOY平面上对A段被测截面曲面扫描，将坐标系XYZ沿Y轴旋转角度为：90°-测距样板夹角值N，转换为坐标系X′Y′Z′，对采集的数据点进行坐标转换，并将新坐标系下的坐标点(x_a，y_a)值进行储存；

步骤五：校准圆柱形测头，参照步骤三，设置扫描参数；

步骤六：测量B段曲面，建立坐标系，固定Z值，在XOY平面上对B段被测截面曲面扫描，将坐标点(x_b1，y_b1)值进行储存，然后将测具样板绕X轴转180°反向安装，以上述相同的方法再进行扫描，同样坐标点(x_b2，y_b2)值进行储存，检测结果(x_b，y_b)按两次检测结果的平均值计算；

步骤七：数据处理，将步骤四的存储数据(x_a，y_a)和步骤六中存储数据(x_b1，y_b1)、(x_b2，y_b2)分别导入CAD软件中，在软件中形成样条曲线作为实际图形，按设计图纸坐标表取坐标值为理论值，读取实际图形的Y轴坐标实际值；

步骤八：不确定度评定：

①所用三坐标测量机探测误差为1.5μm服从均匀分布，引起的不确定度分量：

②三坐标测量机示值误差为服从均匀分布，引起的不确定度分量:其中l＝100mm

③重复性引入的不确定度分量：

选取一点作为测量值，对样品进行十次重复测量，由贝塞尔公式得10次测量结果的标准偏差；

④查阅仪器校准证书上给出的圆柱扫描探测误差，圆柱扫描探测误差为3μm服从均匀分布，引起的不确定度分量：

⑤合成标准不确定度的评定：

⑥扩展测量不确定度的评定：

k＝2 U＝u_c×k＝7.5μm

步骤九：结果分析，根据扫描的实际情况，选择球形和圆柱测针分段扫描，经测量不确定度分析，其扩展不确定度为7.5μm，小于零件公差±0.02mm的四分之一，满足该测具的预期使用精度要求。

2.按照权利要求1所述测具样板三维轮廓检测方法，其特征在于：所述步骤三中的球形测头具体为Φ2球形测头。

3.按照权利要求2所述测具样板三维轮廓检测方法，其特征在于：所述步骤五中的圆柱形测头具体为Φ2圆柱形测头。