快速测量圆度误差的实验报告

以传感器为探头，采用多重定位法或多重测头法的误差分离技术[1]解决了不适合在圆度仪上测量的大型精密零件的圆度误差测量问题。该方法利用计算机进行实时处理，实现临床测量。对采样数据(即输入信号)进行时域和频域的变换和处理，抑制干扰信号，提高信噪比，达到分离误差，提高测量精度和稳定性的目的。其中三探针法应用较为广泛，三个传感器布置在被测零件的同一径向截面上，并与坐标系中心成一定角度相交。测量装置的系统结构框图如图6所示。

可见，误差分离是提高圆度误差测量精度的关键技术。误差分离方法已经发展成为传感技术、数字技术、控制技术、计算机技术和电子技术的综合应用。

3圆度误差的评定

3.1常用评估方法

下表列出了常见圆度误差的评定方法:

(见表2)

上述方法符合GB7235-87。

3.2计算机数据处理

3.2.1基本思路

从上表可以看出，无论采用何种评定方法，评定时参考圆虽然不同，但评定圆度误差的关键技术是确定参考圆的圆心，即确定评定参考中心的坐标位置，完成测试数据从测量中心到评定中心的基准转换。这样就得到了以评定基准圆的圆心为坐标原点的实际测量轮廓上各点的径向，最大值与最小值之差就是要求的圆度误差值。各种计算机解决方案基本上都是基于这种思想来编程和处理数据的。这方面的研究例子很多[2] [3] [4]。

这些解中，有的基于直角坐标，有的基于极坐标；有直接套用的数学公式。

有些是解决了，有些是结合计算的基础上的图表；有的用逐次逼近法，有的用最优化法等等。

程序流程图

我们用各种评价方法设计了数据处理子程序，并对上述程序进行了扩展，将子程序合并成整体程序；设计了友好的人机界面，通过选择开关，可以对同一组测量数据任意选择多种评估方法。结果可以分别输出为数据和图形。

介绍和分析了圆度误差的各种测量和评定方法，指出了圆度误差测量和评定的关键技术。结合工作实践，对三坐标测量机测量圆度误差的准确性和适用性进行了探讨。给出了评定圆度误差的计算机处理方法。

计算机辅助公差设计和几何测量(CAT)是国际国内学术界的热点技术，是公差理论和实践发展的必然趋势。沿着这个方向研究和探索圆度误差的测量和评定方法，具有重要的理论和实用价值。

参考资料:

[1]崔绍良，等.圆度测量的误差分离与数据处理。全国大学互换性与测量技术研究会1994年会议录

[2]田，等.再论圆度误差评定的“通用算法”.计量，2001

[3]杨雪等最小条件下求圆度误差值的快速电算法。计量，2001。

田·。圆度误差评定的简化算法。计量，2001.4。