CN104880156A - 一种利用cad技术测量大r值的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用CAD技术测量大R值的方法，特别是当R值较大时。应用投影仪的直线测量功能对被测要素R轮廓线上取点坐标，应用CAD的制图和标注工具进行绘图测量；投影仪可以精确的测量直线距离，根据三点定圆的数学原理，具有数学模型理论基础的科学性；CAD技术的快捷、准确性，在检测领域得到了应用。通用检测设备光学投影仪与CAD技术完美结合在检测领域的应用，取代价格昂贵的专用设备。因此本发明的测量方法准确率高、操作性强、方便快捷，可以取代价格昂贵的专用设备。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用CAD技术测量大R值的方法，特别是当R值大于50mm以上的测量。
背景技术
在机械零件生产、加工过程中，经常需要对较大的圆弧半径R值进行测量。
目前圆弧半径R值测量方法有光学投影仪检测法、R规样板法、R规样板、厚薄规法和专用高精度仪器检测法。
在投影仪上进行投影检测实际上是样板对比法进行检测，不能准确的测量出精确R值尺寸精度。且受到仪器量程限制无法测出较大R的尺寸值。如图1所示，传统的R规透光检测也只能近似的估测且人为误差加大，即使用R规配合厚薄规检测也因测量工具的因素也存在较大的测量误差；而且R值较大时需定制专用R规，如图2所示。专用高精度仪器上进行较大圆弧半径R值测量可以准确的检测出R值的尺寸精度但检测周期长。制约了生产进度的顺利进行。
在实际生产加工过程中遇到此类较大圆弧半径R值测量时需要在专用高精度仪器上进行测量。 随着机械产品趋向多元化发展，需进行较大圆弧半径R值测量的产品越来越多，特别是某些产品对圆弧半径R值的要求较高必须进行精密测量，目前能够进行较大圆弧半径R值测量的专用高精度仪器价格昂贵，在产品检测时经常需要委外检测且需要排队等候，严重制约了生产进度的顺利进行，如果引进新的计量仪器每台成本需百万元以上，此仪器主要是对仪器仪表进行计量，频繁用于对产品进行检测会影响检测进度，而且单次计量的成本较高。该发明将通用检测设备与CAD技术完美结合，取代价格昂贵的专用设备，前景极佳具有推广价值。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用投影仪和计算机软件CAD技术测量大R值的方法，达到准确率高、操作性强、使用方便的效果，从而取代价格昂贵的专用设备。
为达到上述目的采用的技术方案是：
一种利用CAD技术测量大R值的方法，分为如下步骤：
A、首先利用定位夹具固定待测工件，确定测量的基准面和基准点；
B、利用投影仪测量被测要素R轮廓线上的点与基准点的距离坐标，至少五点；
C、根据测得的点的坐标利用制图软件AutoCAD绘圆，再将所绘圆的半径R标注出来；
D、根据所有所绘圆的半径R计算被测要素R值。
所述定位夹具为V型定位夹具，所述基准面是过V型定位夹具的V型工作面交线的面。
所述利用投影仪测量被测要素R轮廓线上的点与基准点的距离坐标，该坐标系平面与基准面垂直。
所述测量过程中被测工件和定位夹具需要保持固定，不能发生位移。
所述根据测得的点的坐标利用制图软件AutoCAD绘圆，其方法为：利用相对收敛的三个点绘制一个平均值圆，再以平均值圆的圆心为圆心过最近、最远点绘圆，得到最小圆和最大圆；所述平均值圆的R值为被测要素R的测量值，最小圆和最大圆的R值为被测要素R的局部最大值和局部最小值。
采用上述技术方案的有益效果是：这种利用CAD技术测量大R值的方法，应用投影仪的直线测量功能对R轮廓线上取点坐标，应用CAD的制图和标注工具进行测量。首先投影仪可以精确的测量直线距离尺寸，这给测量多点坐标提供了可能，其次根据三点定圆的数学原理，只要确定圆周上的三个点就可以计算出该圆的半径尺寸，具有数学模型在检测领域的应用的优点。现代计算机CAD技术只要有三个点就可以快速测出该圆的半径，CAD技术在检测领域也得到了应用。通用检测设备光学投影仪与CAD技术完美结合在检测领域的应用，取代价格昂贵的专用设备。因此本发明为新型CAD技术在测量领域的应用，测量准确率高、可操作性强、方便快捷，取代价格昂贵的专用设备。
附图说明
图1是投影仪检测法的示意图。
图2是R规检测法示意图。
图3是V型定位夹具的结构示意图。
图4是被测产品与V型定位夹具的定位示意图。
图5是坐标取点示意图。
图6是利用CAD技术的测量的示意图。
图中：1-被测产品，2-V型定位夹具，3-被测要素R，4-基准点，5-V型工作面，6-基准面，7-被测要素R轮廓线，8-测量点，9-最小圆，10-最大圆，11-平均值圆。
具体实施方式
下面将结合具体实施例或附图进一步阐述本发明，但并不能理解为对本发明保护范围的限制；在本发明权利要求范围内的任何改进方案，均应视为本发明的保护范围。
如图1和2所示，为现有的R规透光检测，和使用R规配合厚薄规的检测，上弧线为工件实际轮廓，下弧线为测量的轮廓，由于测量工具及方法的因素存在较大的测量误差。
一种利用CAD技术测量大R值的方法，所述的理论依据为: 首先投影仪可以精确的测量直线距离尺寸，这给测量多点坐标提供了可能，其次根据三点定圆的数学原理，只要确定圆周上的三个点就可以计算出该圆的半径尺寸，现代计算机CAD技术只要有三个点就可以快速测出该圆的半径尺寸。其具体分为如下步骤：
A、首先利用定位夹具固定待测工件，确定测量的基准面和基准点。将待测工件用V型定位夹具平稳的固定在投影仪工作台面上，测量过程中不允许有位移。V型定位夹具如图3所示，基准面是过V型定位夹具2的V型工作面5交线的面。利用定位夹具固定好后，基准面的垂直面即为坐标系平面，其V型工作面5和基准面6在坐标系平面上看都是一条直线，一般以支撑面与螺纹中心轴线的交点为基准点，即坐标系原点“0、0”。如图4所示。
B、利用投影仪测量被测要素R轮廓线上的点与基准点的距离坐标，至少五点。如图5所示。
C、根据测得的点的坐标利用制图软件AutoCAD绘圆，再将所绘圆的半径R标注出来。将测量的点坐标输入计算机AutoCAD软件中，修改标注样式“工具—选择公差方式—极限尺寸—精度—0.00，精度等级为0.001mm”。
D、根据所有所绘圆的半径R计算被测要素R值。其方法为：利用相对收敛的三个点绘制一个平均值圆11，再以平均值圆圆心为圆心过最近、最远点绘圆，得到最小圆9和最大圆10；所述平均值圆11的R值为被测要素R的测量值，最小圆和最大圆的R值为被测要素R的局部最大值和局部最小值。如图6所示。
应用投影仪的直线测量功能对R轮廓线上取点坐标，应用CAD的制图模块的制图工具进行制图，利用CAD的制图模块的标注工具进行测量。
首先投影仪可以精确的测量直线距离尺寸，这给测量多点坐标提供了可能，其次根据三点定圆的数学原理，只要确定圆周上的三个点就可以计算出该圆的半径尺寸，数学模型在检测领域的应用。
现代计算机CAD技术只要有三个点就可以快速测出该圆的半径，CAD技术在检测领域的应用。
通用检测设备光学投影仪与CAD技术完美结合在检测领域的应用，取代价格昂贵的专用设备。
因此本发明为新型CAD技术在测量领域的又一重大应用。本发明由于采取了以上技术方案，测量准确率高、可操作性强、方便快捷，取代价格昂贵的专用设备。
Claims (5)
1. 一种利用CAD技术测量大R值的方法，其特征是：分为如下步骤：
A、首先利用定位夹具固定待测工件，确定测量的基准面和基准点；
B、利用投影仪测量被测要素R轮廓线上的点与基准点的距离坐标，至少五点；
C、根据测得的点的坐标利用制图软件AutoCAD绘圆，再将所绘圆的半径R标注出来；
D、根据所有所绘圆的半径R计算被测要素R值。
2.根据权利要求1所述的利用CAD技术测量大R值的方法，其特征是：所述定位夹具为V型定位夹具（2），所述基准面是过V型定位夹具（2）的V型工作面（5）交线的面。
3.根据权利要求1所述的利用CAD技术测量大R值的方法，其特征是：所述利用投影仪测量被测要素R轮廓线上的点与基准点的距离坐标，该坐标系平面与基准面垂直。
4.根据权利要求1所述的利用CAD技术测量大R值的方法，其特征是：所述测量过程中被测工件和定位夹具需要保持固定，不能发生位移。
5.根据权利要求1所述的利用CAD技术测量大R值的方法，其特征是：所述根据测得的点的坐标利用制图软件AutoCAD绘圆，其方法为：利用相对收敛的三个点绘制一个平均值圆（11），再以平均值圆圆心为圆心过最近、最远点绘圆，得到最小圆（9）和最大圆（10）；所述平均值圆（11）的R值为被测要素R的测量值，最小圆（9）和最大圆（10）的R值为被测要素R的局部最大值和局部最小值。
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