倾斜圆锥锥角水平旋转测量的方法

摘要

本发明涉及一种用于测量倾斜圆锥面锥角的方法，属于测量技术领域。首先对两个位移传感器进行零位标定。标定方法是两个传感器的测头分别对两个旋转的内圆柱面进行测量，应用测量值和旋转角度及标定体圆柱面尺寸，计算出传感器的零位。测量时将工件放置在转台上，转台带动工件绕转台轴线旋转。两个位移传感器从工件内部与不同水平面的锥面接触，同时测量出圆锥面所在测量截面上各点与转台轴线的距离转台的转角，形成各点坐标。将两个截面的各测量点拟合成椭圆。在已知圆锥面倾角的情况下，通过两个椭圆的长轴和两个传感器的垂直距离计算出圆锥面的锥角。本发明的显著优点是：在一个测量截面上多点测量，保证了拟合椭圆的准确性，从而保证了测量的重复精度。并将空间几何问题转换为平面几何问题。该测量计算方法简单、实用，不易出错，便于工程应用。

主权项

一种用于倾斜圆锥面锥角的测量计算方法；包括：传感器零位的标定方法、倾斜圆锥面测量方法、锥角的计算方法；其特征一在于：传感器零位标定测量时，标准体放置在转台上，转台带动标准体以转速ω匀速旋转，并保证标准体与转台没有相对运动；传感器测头一和传感器测头二分别测出内径为D1和D2表面相对于测头零位的位置；同时用其它方法测量出转台的转角β；各测点的直角坐标为：和；采用计算机编程并应用最小二乘法进行圆拟合计算，从而求出传感器测头一和传感器测头二的零位相对于转台转轴的距离L₁、L₂；其特征二在于：检测工件时，被测工件放置在转台上，转台带动工件绕转台轴线以ω速度旋转；传感器测头一和传感器测头二同时分别测出圆锥面所在截面上各点与转台轴线的距离，并通过旋转编码器测量转台的转角β；将计算得到的和直接带人各测量点的直角坐标值计算中，形成测量截面各测量点的直角坐标；应用最小二乘法进行椭圆拟合计算，得到传感器测头一和传感器测头二测量轨迹的椭圆长轴；在已知圆锥倾角α的情况下，设圆锥的锥角为θ；有如下数学关系：其中：GN为传感器测头一和传感器测头二测量轨迹的椭圆长轴差；        FH为传感器测头一和传感器测头二的垂直距离；通过解一元二次方程，解出·θ：式中,。