[发明专利]一种测具样板三维轮廓检测方法

说明书

本发明公开了一种测具样板三维轮廓检测方法，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上，测具样板长边与三坐标测量机的X测量轴夹角≤10°；通过对测具样板的设计及使用原理的分析，采用了分段扫描采集，测量扫描时将被测曲面分为A段和B段两部分，并在不同的坐标系下分别测量评价。消除了测具样板三维扫描余弦误差问题。利用所述测具样板三维轮廓检测方法开展周期检测，节省检测费用，并有效地保证了该测具样板的检测质量。

技术领域

本发明涉及测具样板检测方法的技术领域，特别提供了一种测具样板三维轮廓检测方法。

背景技术

通常样板型面轮廓测量方法是坐标扫描测量，要求轮廓型面法向应与坐标测量机测量轴垂直，并且被测轮廓型面所在平面应与基准面平行。由于本测具样板型面与基准平面有夹角，因此在基准平面坐标平下无法实现扫描测量。如果以样板平面作为基准平面进行扫描时，转角及横向的型面法向与测量轴不垂直，会产生余弦误差，给检测带来较大的问题。人们迫切希望获得一种技术效果优良的测具样板三维轮廓检测方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种技术效果优良的测具样板三维轮廓检测方法。在测具样板型面与基准平面有夹角的情况下，同样可以实现三维轮廓检测。

此测具是三维轮廓检测样板，用于检查某叶片型面，参见附图1。检测要求是通过理论值检测实际的值，公差为±0.02mm。

通过对测具样板的设计及使用原理的分析，采用了分段扫描采集，测量扫描时将被测曲面分为A段和B段两部分，并在不同的坐标系下分别测量评价。消除了测具样板三维扫描余弦误差问题。

测量扫描时将被测曲面分为A段和B段两部分，并在不同的坐标系下分别检测。确定X轴、Y轴、Z轴及坐标系原点O。

测量A段时，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，扫描采用球形测头进行检测。对采集的数据点进行坐标转换，将坐标系XYZ转换为X′Y′Z′，并将新坐标系下的坐标点进行储存。

测量B段时，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，扫描采用圆柱形测头进行检测。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，检测结果按两次检测结果的平均值计算。

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上，测具样板长边与三坐标测量机的X测量轴夹角≤10°，即：测具样板长边大致平行于三坐标测量机的X测量轴，牢固装夹，以避免松动引起的误差。

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，保证扫描质量，扫描点密度设置为每10～40点/mm,即每0.025mm～0.1mm的距离采集一个点。

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；