CN104772652A - 一种同轴度偏差测量数显装置及位置偏差计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种空间中两个特征点在一个坐标系下位置偏差的计算方法：在空间中，利用一个特征点在两个不同位置时与另一个特征点之间的两个距离值及这两个位置之间的距离值，根据勾股定理结合数学方程式计算得出两个特征点在一个平面P上的已知坐标系下的相对位置偏差值。本发明一种同轴度偏差测量数显装置，可被安装于机床主轴上，解决机床主轴在相对于工件的位置上的找正方法繁琐的问题，主要部件包括电子测量装置、测量数据处理电路、显示屏、电源、夹持柄及装置主体，测量数据处理电路、显示屏、电源等部件直接或间接连接于装置主体上，使之连为一个整体；测量数据处理电路用于储存和计算电子测量装置测量所得的数据。

Description

一种同轴度偏差测量数显装置及位置偏差计算方法

技术领域

本发明涉及的是一种测量数显装置及计算方法，特别是涉及一种同轴度偏差测量数显装置及空间中两特征点在一个坐标系下位置偏差计算方法。

背景技术

在现有技术中，公知的技术有：位移传感器可以测量机械位移并将机械位移量转化为电子数据信号，常用位移传感器有电位器式、电容式、差动电感式、电阻应变式、差动变压器式、涡流式、霍尔式、光栅、容栅、磁栅、感应同步器和激光位移传感器等。目前各种数显表（数显杠杆表、数显百分表、数显千分表等）、线性测微计、容栅测微计、光栅尺等各种位移传感器通过测量触头可以精确测量出被测物体的位移，并可以将位移数值显示或输出。激光位移传感器可精确非接触测量被测物体的位置、位移等变化，主要应用于检测物的位移、厚度、振动、距离、直径等几何量的测量。按照测量原理，激光位移传感器原理分为激光三角测量法和激光回波分析法，激光三角测量法一般适用于高精度、短距离的测量，而激光回波分析法则用于远距离测量。

在机械加工中为了确定工件坐标系与机床坐标系之间的空间位置关系，可利用工件上的某一个特征来找正机床主轴的位置，现有的找正方法有利用寻边器探测工件上的两个平面，得到机床主轴相对于工件的X、Y坐标位置，或者利用杠杆表、百分表、千分表测量工件上的一个轴、销或者孔来找正机床主轴的位置，通常做法是把杠杆表（或百分表、千分表）用磁力表座固定在机床主轴上，并手动旋转机床主轴，使杠杆表（或百分表、千分表）测头多次反复测量孔或轴、销的内、外圆，根据测量过程中杠杆表（或百分表、千分表）读数的变化多次调整机床主轴位置，最终使杠杆表在测量孔或轴、销的内、外圆过程中读数变化值趋于零，从而认为机床主轴中心轴线与孔或轴、销同轴，得到机床主轴相对于工件的X、Y坐标位置。

发明内容

本发明内容为一种同轴度偏差测量数显装置及一种空间中两个特征点在一个坐标系下位置偏差的计算方法。

本发明一种空间中两个特征点在一个坐标系下位置偏差的计算方法，原理是：众所周知一个任意三角形，如果已知其中两边长a、b及底边长D可利用勾股定理结合数学方程式计算得出此三角形的高H和高的垂足到底边两点的距离D1、D2。根据三角形形状不同，对于底边上其中一个顶点到垂足的距离D2及高H的计算，可归纳出以下三种：

形状一（附图1）：

形状二（附图2）：

形状三（附图3）：

根据三种计算结果可知，在三角形形状为一和二时，D2结果为，当形状为三时，D2结果为，其中当三角形为直角三角形时计算同样适用。

现将三角形的底边和高视为一个坐标系的X、Y轴，根据以上计算可知三角形三个顶点在此坐标系下的相对位置值。即可转化为空间中两个特征点在一个平面坐标系下相对位置偏差值的计算方法：在空间中，利用一个特征点在两个不同位置时与另一个特征点之间的两个距离值及这两个位置之间的距离值，根据勾股定理结合数学方程式计算得出两个特征点在一个平面P上的已知坐标系下的相对位置偏差值，此已知坐标系为过这两个不同位置点的直线X和过另一个特征点且垂直于直线X的直线Y在平面P上的投影所构成的坐标系，此三个距离值为在平面P上的投影值。

当将三角形的底边和高视为一个坐标系的X、Y轴时，对于其中底边上一个顶点到垂足的距离D2及高H的计算可视为两个特征点在一个平面坐标系下相对位置偏差值的计算，可将公式转换为：

其中可利用Lx计算结果的正负来判断特征点1在X轴上的位置，当Lx计算结果为正值时，即三角形为形状三时（附图3），表示在B位置上的特征点1位于X轴的负轴上，当Lx计算结果为负值时，即在三角形形状为一和二时（附图1、附图2），表示在B位置上的特征点1位于X轴的正轴上。

针对现有机床主轴在相对于工件的位置上的找正方法繁琐、耗时长、对于无经验的加工人员不易掌握的问题，利用以上发明的计算方法，可迅速准确的找到机床主轴相对于工件的坐标位置。解决技术问题的技术方案是：假设机床上坐标系为X、Y、Z三个轴组成，机床主轴中心轴线方向为机床坐标系的Z轴，如果需要调整机床主轴中心点相对于工件在X、Y轴上的位置，只需要首先测量出机床主轴在位置A上时主轴中心点与工件上一个特征点在机床XY坐标平面上的距离a，然后将机床主轴沿X（或Y）轴方向移动一个距离D后到达位置B，再次测量机床主轴中心点与此一个特征点在机床XY坐标平面上的距离b，即可根据a、b、D三个距离值，利用勾股定理结合数学方程式推算出的公式

公式1 

公式2 

计算得出机床主轴在位置B上时主轴的中心点与工件上此特征点在机床XY平面坐标系下的位置偏差Lx、Ly，机床操作者利用Lx、Ly这两个数值可迅速准确的将机床主轴定位到工件上此特征点的位置上（其中当Lx为正值时，表示需按照移动方向沿X（或Y）轴移动主轴Lx距离，当Lx为负值时，表示需按照移动方向的相反方向沿X（或Y）轴移动主轴Lx距离）。此方法不仅只限用于机床主轴在工件上的定位，任何空间中两个特征点在一个坐标系下的相对位置计算都可采用此方法。

本发明一种同轴度偏差测量数显装置，可被安装于机床主轴上，针对现有机床主轴在相对于工件的位置上的找正方法繁琐、耗时长、对于无经验的加工人员不易掌握的问题，解决技术问题所采取的技术方案是：

主要部件包括电子测量装置、测量数据处理电路、显示屏、电源、夹持柄及装置主体，其中电子测量装置、夹持柄、装置主体三个部件，可以是各自分开的独立部件并且三者之间刚性连接，可以是任意两个部件结合为一体并且与第三个部件刚性连接，可以是三者结合为一体；测量数据处理电路、显示屏、电源等部件直接或间接连接于装置主体上，使之连为一个整体；测量数据处理电路用于储存和计算电子测量装置测量所得的数据，测量数据处理电路与电子测量装置的电路可以结合为一体，也可以为两个单独电路并通过传输线连接；测量数据处理电路中包含控制按钮；显示屏用于显示测量数据处理电路输出的数据结果；电源用于装置电器部件的供电，可以采用装置内部电池供电，也可采用外部电源供电；电子测量装置为能够测量出位移或距离并将测量值转化为电子信号的装置，电子测量装置能够测量出工件上点、线、面特征与夹持柄中心轴线之间的相对位移或距离并将测量值转化为电子信号。

电子测量装置可利用位移传感器，结合测头、测杆等部件来实现。根据位移传感器及测头测杆形式不同，电子测量装置可以有多种实现方式。位移传感器可采用电位器式、电容式、差动电感式、电阻应变式、差动变压器式、涡流式、霍尔式、光栅、容栅、磁栅、感应同步器和激光位移传感器等形式，测头形式可根据需要更改不同形状，测杆可有直线式、杠杆式等形式，当采用非接触式测量形式时（如激光位移传感器等）可以无测头、测杆等部件。电子测量装置也可以完全或部分采用现有已制成产品如带数据输出功能的电子杠杆表、电子百分表、电子千分表、线性测微计、容栅测微计、光栅尺等来实现。电子测量装置的电路和测量数据处理电路可以结合为一体，也可以为两个单独电路并通过传输线连接，用于数据和电量传输。

方案原理是：

利用一个特征点在两个不同位置时与另一个特征点之间的两个距离值及这两个位置之间的距离值，根据勾股定理结合数学方程式计算得出两个特征点在一个平面P上的已知坐标系下的相对位置值，此已知坐标系为过这两个不同位置点的直线X和过另一点且垂直于直线X的直线Y在平面P上的投影所构成的坐标系，此三个距离值为在平面P上的投影值。

假设机床上坐标系为X、Y、Z三个轴组成，机床主轴中心轴线方向为机床坐标系的Z轴，如果需要调整机床主轴中心点相对于工件在X、Y轴上的位置，只需要首先测量出机床主轴在位置A上时主轴中心点与工件上一个特征点在XY平面上的距离a，然后将机床主轴沿X（或Y）轴方向移动一个距离D后到达位置B，再次测量机床主轴中心点与此一个特征点在XY平面上的距离b，即可根据a、b、D三个距离值，利用勾股定理结合数学方程式推算出的公式

公式1 

公式2 

计算得出机床主轴在位置B上时主轴的中心点与工件上此特征点在机床XY坐标系下的位置偏差Lx、Ly，机床操作者利用Lx、Ly这两个数值可迅速准确的将机床主轴定位到工件上此特征点的位置上（其中当Lx为正值时，表示需按照移动方向沿X（或Y）轴移动主轴Lx距离，当Lx为负值时，表示需按照移动方向的相反方向沿X（或Y）轴移动主轴Lx距离）。

附图说明

图1、图2、图3、图4为本发明方案原理图，其中图1、图2、图3分别为三角形形状各不相同时的方案原理图，图4为位置偏差计算方法用于机床主轴定位时的原理图。

图5、图6为具体实施方式1中本装置的结构示意图，其中1为夹持柄，2为显示屏，3为测量数据处理电路的电路板，4为激光束发射器，5为测量触头，6为测杆，7为导套，8为回位弹簧，9为保持压板，10为容栅或光栅位移传感器，11为导套，12为本体，13为传输线，14为电源，15为外壳，16为控制按钮，17为保持杆，18为位移测量电路的电路板。图7为具体实施方式1中本装置与机床主轴连接时对工件上轴（销）类特征测量的示意图及原理图，图8为具体实施方式1中本装置与机床主轴连接时对工件上孔类特征测量的示意图及原理图，其中5为测量触头，101为机床主轴，102为工件上轴（销），103为工件。

图9、图10为具体实施方式2中本装置的结构示意图，其中1为夹持柄，2为显示屏，3为测量数据处理电路的电路板，4为激光束发射器，12为本体，13为传输线，14为电源，16为控制按钮，20为带数据输出功能的电子数显表，21为夹持套，22为锁紧螺母。

图11为具体实施方式3中本装置的结构示意图，其中30为测微计。

图12为具体实施方式4中本装置的结构示意图，其中1为夹持柄，12为本体，16为控制按钮，40为结合有同轴度偏差测量功能的电子数显表，21为夹持套，22为锁紧螺母。

图13为具体实施方式5中本装置的结构示意图，其中1为夹持柄，2为显示屏，16为控制按钮。图14为具体实施方式5中本装置与机床主轴连接时对于工件上轴（销）、孔类特征测量的示意图，其中101为机床主轴，102为工件上轴（销），103为工件。

图15为具体实施方式6中本装置的结构示意图及与机床主轴连接时对工件上轴（销）、孔类特征测量的示意图，其中1为夹持柄，2为显示屏，16为控制按钮，50为激光位移传感器，101为机床主轴，102为工件上轴（销），103为工件。

图16为具体实施方式7中本装置的结构示意图，其中7为导套，60为V型测量触头。图17为具体实施方式7本装置与机床主轴的连接及对工件上边、线类特征测量的示意图，其中101为机床主轴，103为工件。

图18为具体实施方式8中本装置的结构示意图及与机床主轴连接时对工件上边、线类特征测量的示意图，其中1为夹持柄，12为本体，7为导套，60为V型测量触头，101为机床主轴，103为工件。

图19为具体实施方式9中本装置的结构示意图及与机床主轴连接时对工件上轴（销）类特征测量的示意图，其中1为夹持柄，2为显示屏，8为回位弹簧，12为本体，16为控制按钮，70为测杆，101为机床主轴，102为工件上的轴（销），103为工件。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过几个具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述（注：实施例中工件上用于机床主轴定位的边线、轴、销及孔类特征为与机床主轴中心轴线平行）。

实施方式1：

同轴度偏差测量数显装置应用于工件上轴、销及孔类特征的测量，通过电子测量装置测量出工件上轴、销及孔类的外（内）圆面特征与夹持柄中心轴线之间的相对位移数值，并对测量数据进行运算处理，最终得到机床主轴的中心点与轴、销及孔类的中心点在机床坐标系上的偏差数值，并在显示屏上显示出来。同轴度偏差测量数显装置包括夹持柄1、显示屏2、测量数据处理电路的电路板3、激光束发射器4、测量触头5、测杆6、导套7、回位弹簧8、保持压板9、容栅或光栅位移传感器10、导套11、本体12、传输线13、电源14、外壳15、控制按钮16、保持杆17、位移测量电路的电路板18。其中夹持柄1与本体12可为一体式或分体式并刚性连接，其他部件安装于本体之上，使之连为一个整体。激光发射器4可发射激光束，其中激光束与夹持柄1中心轴线共线，用于本装置的粗定位。导套7、导套11固定于本体之上，测杆6可在导套7、导套11中滑动，测杆6中心轴线与夹持柄1的中心轴线相互垂直并且位于同一平面内，回位弹簧8用于测杆6的回位。容栅或光栅位移传感器10固定于测杆6上，并与位移测量电路的电路板18上的电路相结合组成位移测量系统（具体可参考现有电子百分表、千分表机械结构及电路系统）。测量触头5与测杆6可以为整体式或分体式，测量触头5接触工件，将测量过程中的机械位移通过测杆6传递并通过容栅或光栅位移传感器10及位移测量电路的电路板18上的电路将位移转数值化为电子数据信号，电子数据信号通过传输线13传输到测量数据处理电路的电路板3，测量数据处理电路的电路板3上的电路中储存有距离参数D及计算公式：

公式1 

公式2 

测量数据处理电路将位移电子信号数据通过公式计算出结果，并将结果在显示屏2上显示出来。电源14用于供应整个系统的电力。控制按钮16用于测量过程中的步骤控制、设置及开关机等。

同轴度偏差测量数显装置用于测量时，通过夹持柄1被夹持在机床主轴101上，首先利用激光束发射器4发射激光束并照射在轴(销)102端面上，将机床主轴101粗定位到位置A上，使测量触头5接触到轴(销) 102外圆面，启动测量控制按钮，位移测量系统开始记录测量数据，手动旋转机床主轴101，在机床主轴360度旋转过程中由测量触头5测量轴(销)102的外圆（在测量过程中保证测量触头5与轴(销) 102外圆面始终接触不脱离），将测量得到的位移最大值与最小值传输到测量数据处理电路中进行计算，即可得到位置A上机床主轴中心轴线与轴(销)102的中心轴线之间的距离值，并储存备用。操作机床使机床主轴101沿机床坐标系X向(或Y向)移动一段距离D，到达位置B上，启动测量控制按钮，再次手动旋转机床主轴使触头360度测量轴(销)102的外圆（在测量过程中保证测量触头5与轴(销)102外圆面始终接触不脱离），同理测量数据处理电路计算得出位置B上机床主轴中心轴线与轴(销)102的中心轴线之间的距离值。测量数据处理电路利用a、b、D值及储存公式计算得出位置B上机床主轴101的中心轴线与轴(销)102的中心轴线在机床坐标系X、Y方向上的偏差数值Lx、Ly，并在显示屏2上显示出来，从而操作者可以根据偏差数值Lx、Ly将机床主轴101定位到轴(销)102的位置上。

实施方式2：

本实施例中采用现有带数据输出功能的电子数显表（电子数显百分表、电子数显千分表）为测量装置，应用于工件上轴、销及孔类特征的测量。包括夹持柄1、显示屏2、测量数据处理电路的电路板3、激光束发射器4、本体12、传输线13、电源14、控制按钮16、数显表20、夹持套21、锁紧螺母22。其中夹持柄1与本体12可为一体式或分体式并刚性连接，其他部件安装于本体之上，使之连为一个整体。激光束发射器4可发射激光束，其中激光束与夹持柄1中心轴线共线，用于本装置的粗定位。本体12上有安装孔，安装孔的中心轴线与夹持柄1的中心轴线相互垂直并且位于同一平面内，数显表20利用夹持套21及锁紧螺母22通过本体12上的安装孔固定安装于本体12上，数显表20测量的数据通过传输线13传输到测量数据处理电路的电路板3，测量数据处理电路的电路板3的测量数据处理电路中储存有距离参数D及计算公式：

公式1 

公式2 

测量数据处理电路将位移电子信号数据通过公式计算出结果，并将结果在显示屏2上显示出来。电源14用于供应整个系统的电力。控制按钮16用于测量过程中的步骤控制、设置及开关机等。本实施例中同轴度偏差测量数显装置用于测量时，测量方法参考实施方式1。

实施方式3：

本实施例中采用现有测微计为电子测量装置，应用于工件上轴、销及孔类特征的测量，具体结构组成参考实施方式2中结构组成，唯一不同之处是将数显表20更换为测微计30。本实施例中同轴度偏差测量数显装置用于测量时，测量方法参考实施方式1。

实施方式4：

本实施例中将实施方式2中部分部件包括显示屏2、测量数据处理电路的电路板3、传输线13、电源14、控制按钮16与现有电子数显表内部电路系统结合，并通过与夹持柄1、本体12的组合使现有电子数显表实现本发明的功能，应用于工件上轴、销及孔类特征的测量。装置包括夹持柄1、本体12、夹持套21、锁紧螺母22及结合有同轴度偏差测量功能的电子数显表40。其中夹持柄1与本体12可为一体式或刚性连接的分体式。本体12上有安装孔，安装孔的中心轴线与夹持柄1的中心轴线相互垂直并且位于同一平面内，带有有同轴度偏差测量功能的电子数显表40利用夹持套21及锁紧螺母22通过本体12上的安装孔固定安装于本体12上。本实施例中同轴度偏差测量数显装置用于测量时，测量方法参考实施方式1。

实施方式5：

本实施例中将测量装置的测杆由直杆形式更改为杠杆形式，应用于工件上轴、销及孔类特征的测量。测量系统具体结构可参考现有电子数显杠杆表，与现有数显杠杆表技术不同之处为增加夹持柄1，电路内部增加测量数据处理电路及用于测量的控制按钮16。其中夹持柄1与杠杆表本体可为一体式或分体式并刚性连接，夹持柄1的中心轴线位于测量杠杆在旋转过程中由触头中心点形成的平面内，测量数据处理电路中储存有距离参数D及计算公式：

公式1 

公式2 

测量数据处理电路将位移电子信号数据通过公式计算出结果，并将结果在显示屏2上显示出来。本实施例中同轴度偏差测量数显装置用于测量时，测量方法参考实施方式1。

实施方式6：

本实施例中同轴度偏差测量数显装置的测量装置采用现有激光位移传感器，应用于工件上轴、销及孔类特征的测量。参考实施方式1中部分结构，包括夹持柄1、显示屏2、测量数据处理电路的电路板3、本体12、传输线13、电源14、控制按钮16、激光位移传感器50。其中夹持柄1与本体12可为一体式或分体式并刚性连接。其他部件安装于本体之上，使之连为一个整体。激光位移传感器50固定于本体12之上，传感器测量的位移数据信号通过传输线13传输到测量数据处理电路的电路板3，测量数据处理电路的电路板3的测量数据处理电路中储存有距离参数D及计算公式：

公式1 

公式2 

测量数据处理电路将位移电子信号数据通过公式计算出结果，并将结果在显示屏2上显示出来。电源14用于供应整个系统的电力。控制按钮16用于测量过程中的步骤控制、设置及开关机等。本实施例中同轴度偏差测量数显装置用于测量时，测量方法参考实施方式1。

实施方式7：

本实施例中同轴度偏差测量数显装置可应用于工件上轴、销及工件上边、线类特征的测量。装置结构参考实施方式1，不同之处为测量触头5更改为V型测量触头60，使其可以实现对工件上轴类及边、线类特征的测量。其中V型测量触头60在被移动至与导套7完全接触不移动时，为归零位置，此时测量系统可实现位移数据归零。在归零位置V型测量触头60顶点与夹持柄中心轴线之间距离为已知C，并且已储存在测量数据处理电路中。同轴度偏差测量数显装置用于工件上轴、销类特征测量时，测量方法参考实施方式1。同轴度偏差测量数显装置用于工件上边、线类特征的测量时，首先将V型测量触头60移至归零位置并设定装置测量数据归零，然后将装置通过夹持柄1夹持在机床主轴101上，移动机床主轴至V型测量触头60可触及工件上一个边线的A位置处，使边线与V型测量触头60顶点贴合，根据测量所得距离数值及已知距离C测量数据处理电路即可计算得出工件上此边线与机床主轴中心轴线之间的距离a，并储存备用。操作机床使机床主轴101沿机床坐标系X向(或Y向)移动一段距离D到达位置B上，再次同理测量出B点上工件上此边线与机床主轴中心轴线之间的距离b，测量数据处理电路利用储存公式即可计算得到B点位置上机床主轴101的中心轴线与工件上此边线在机床坐标系X、Y方向上的偏差数值Lx、Ly，并在显示屏2上显示出来，从而操作者可以根据偏差数值Lx、Ly将机床主轴101定位到工件上此边线的位置上。

实施方式8：

本实施例中同轴度偏差测量数显装置可应用于工件上边、线类特征的测量。装置结构参考实施方式1，不同之处为测量触头5更改为V型测量触头60，使其可以实现对工件上边、线类特征的测量。无激光发射器4，主体12形状有所变化，其中V型测量触头60在被移动至与导套7完全接触不移动时，为归零位置，此时测量系统可实现位移数据归零。在归零位置V型测量触头60顶点与夹持柄中心轴线之间距离为已知C，并且已储存在测量数据处理电路中。本实施例中同轴度偏差测量数显装置用于工件上边、线类特征的测量时，测量方法参考实施方式7。

实施方式9：

本实施例中同轴度偏差测量数显装置可应用于工件上轴、销及工件上边、线类特征的测量。参考实施方式1中部分结构，包括夹持柄1，显示屏2，测量数据处理电路的电路板3，测杆70，回位弹簧8，位移传感器10，本体12，电源14，控制按钮16，其中夹持柄1与本体12可为一体式或分体式并刚性连接，其他部件安装于本体之上，使之连为一个整体。测杆70可在本体12中滑动，回位弹簧8用于测杆70的回位。容栅或光栅位移传感器10固定于测杆6上，测杆70头部带有测量触头，将测量过程中的机械位移经过测杆6传递并通过位移传感器10将位移转数值化为电子数据信号，在不进行测量时测杆70头部测量触头在回位弹簧8的作用下定位在归零位置上，此时位移传感器10数值可以被归零，测量数据处理电路的电路板3中储存有轴（销）直径参数d、距离参数D及计算公式：

公式1 

公式2 

其中d值可以通过控制按钮16进行设定调整，测量数据处理电路将位移电子信号数据通过公式计算出结果，并将结果在显示屏2上显示出来。电源14用于供应整个系统的电力。控制按钮16用于测量过程中的步骤控制、设置及开关机等。本实施例中同轴度偏差测量数显装置用于轴（销）类特征测量时，通过控制按钮16调整d值大小，使d值等于被测轴（销）直径。测量前，测杆60头部测量触头位于归零位置上，将位移传感器10数值归零。然后将装置通过夹持柄1夹持在机床主轴101上，移动机床主轴至工件上轴（销）处于测杆60的测量范围内的A位置处，用测杆60头部的内边测量触头测量轴（销），按下控制按钮16开始测量，在测量时，转动调整机床主轴角度使得到测量数值的最小值，测量数据处理电路的电路板3中芯片采集到最小测量值，即可利用计算得到并储存备用，操作机床使机床主轴101沿机床坐标系X向(或Y向)移动一段距离D，到达位置B上，再次同理测量出B位置处的值，测量数据处理电路利用储存公式即可计算得到B点位置上机床主轴101的中心点与工件上此轴（销）在机床坐标系X、Y方向上的偏差数值Lx、Ly，并在显示屏2上显示出来，从而操作者可以根据偏差数值Lx、Ly将机床主轴101定位到工件上此轴（销）的位置上。同轴度偏差测量数显装置用于工件上边、线类特征的测量时，将直径参数d设置为0即可。

Claims (10)

1.一种同轴度偏差测量数显装置，主要部件包括电子测量装置、测量数据处理电路、显示屏、电源、夹持柄及装置主体，其中电子测量装置、夹持柄、装置主体三个部件，可以是各自分开的独立部件并且三者之间刚性连接，可以是任意两个部件结合为一体并且与第三个部件刚性连接，可以是三者结合为一体；测量数据处理电路、显示屏、电源等部件直接或间接连接于装置主体上，使之连为一个整体；测量数据处理电路用于储存和计算电子测量装置测量所得的数据，测量数据处理电路与电子测量装置的电路可以结合为一体，也可以为两个单独电路并通过传输线连接；测量数据处理电路中包含控制按钮；显示屏用于显示测量数据处理电路输出的数据结果；电源用于装置电器部件的供电，可以采用装置内部电池供电，也可采用外部电源供电；其特征是：电子测量装置、测量数据处理电路、显示屏、夹持柄相结合。

2.根据权利1所要求的电子测量装置，其特征是：电子测量装置为能够测量出位移或距离并将测量值转化为电子信号的装置。

3.根据权利1所要求的测量装置，其特征是：电子测量装置为能够测量出工件上点、线、面特征与夹持柄中心轴线之间的相对位移或距离并将测量值转化为电子信号的装置。

4.一种空间两个特征点在一个坐标系下位置偏差的计算方法：

在空间中，利用一个特征点在两个不同位置时与另一个特征点之间的两个距离值及这两个位置之间的距离值，计算得出两个特征点在一个平面P上的已知坐标系下的相对位置偏差值，其特征是：利用三个距离值计算两个点在一个坐标系下相对位置偏差值。

5.根据权利4所述的三个距离值，其特征是：三个距离值为在平面P上的投影值。

6.根据权利4所述的已知坐标系，其特征是：已知坐标系为过这两个不同位置点的直线X和过另一个特征点且垂直于直线X的直线Y在平面P上的投影所构成的坐标系。

7.根据权利4所述的两个特征点，其特征是：其中一个特征点为机床上的点。

8.根据权利4所述的两个特征点，其特征是：这两个特征点分别为机床上的点和工件上的点。

9.根据权利4所述的两个特征点，其特征是：这两个特征点分别为机床主轴上的点和工件上的点。

10.根据权利4所述的已知坐标系，其特征是：已知坐标系为机床的一个平面坐标系。