CN112518395B - 一种f型钢找正定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种F型钢找正定位方法，建立理论坐标系并使理论坐标系的原点与F型钢的预设基准点重合，预设基准点由第一预设基准面、第二预设基准面和第三预设基准面相交而成；测出至少两个设于第一预设基准面的实际标定点、至少两个设于第二预设基准面的实际标定点和至少一个设于第三预设基准面的实际标定点的实际坐标值，依据全部实际坐标值确定实际坐标系的原点；依据实际标定点获取的角度偏差修正实际坐标系使修正后的实际坐标系与理论坐标系重合；依据输入的预设孔群数量确定每组孔群中心点的理论坐标值；修正全部孔群中心点的理论坐标值以获取每组孔群中心点对应的实际坐标值。由此精确且可靠地确定孔群中心点坐标，提升加工质量及加工效率。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，特别涉及一种F型钢找正定位方法。
背景技术
中低速磁浮交通系统因其具有环保、安全性高，爬坡能力强、转弯半径小、建设成本低、运营效益好等特点，日益受到重视。中低速磁浮轨道由钢制F型钢铺设组成，F型钢是制约中低速磁浮产业化发展的核心技术瓶颈，提升F型钢的加工质量是世界级技术难题。
在实际生产加工F型钢的过程中，需对F型钢的各个面及接头进行铣削，而且还需进行钻孔铣削加工。鉴于F型钢属于典型的窄长型工件，铣削加工极易造成F型钢发生变形，对后续的找正定位造成极大的影响，且弯曲成型后的F型钢线型偏差与断面变形难以满足常规钻铣加工要求，基于此需重新对影响F型钢进行定位找正。
现有的F型钢的定位找正都是采用人工进行定位找正，受操作人员操作水平的影响，导致定位精度难以保证，且耗时费力，自动化程度，影响F型钢的加工质量及加工效率。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种F型钢找正定位方法，依据F型钢的结构实时确定自动测量F型钢的孔群中心点坐标，精确度高且检测结果可靠，故能够提升F型钢的加工质量及加工效率。
其具体方案如下：
本发明提供一种F型钢找正定位方法，步骤包括：
建立理论坐标系并使所述理论坐标系的原点与F型钢的预设基准点重合，所述预设基准点由第一预设基准面、第二预设基准面和第三预设基准面相交而成；
测出至少两个设于所述第一预设基准面的实际标定点、至少两个设于所述第二预设基准面的实际标定点和至少一个设于所述第三预设基准面的实际标定点的实际坐标值，依据全部所述实际坐标值确定实际坐标系的原点；
依据所述实际标定点获取的角度偏差修正所述实际坐标系使修正后的所述实际坐标系与所述理论坐标系重合；
依据输入的预设孔群数量确定每组孔群中心点的理论坐标值；
修正全部所述孔群中心点的理论坐标值以获取每组所述孔群中心点对应的实际坐标值。
优选的，当全部所述孔群中心点呈直线分布时，所述修正全部所述孔群中心点的理论坐标值以获取每组所述孔群中心点对应的实际坐标值具体包括：
在所述理论坐标系上建立与F型钢翼板侧面重合的预设定位面；
测出所述预设定位面与实际定位面之间的实际偏移距离；
每组所述孔群中心点的理论坐标值与所述实际偏移距离做加法以获取每组所述孔群中心点的实际坐标值。
优选的，当全部所述孔群中心点呈曲线分布时，所述修正全部所述孔群中心点的理论坐标值以获取每组所述孔群中心点对应的实际坐标值具体包括：
在所述理论坐标系中建立所述孔群中心线与所述翼板侧面交点处的预设弦高；
测出所述预设弦高与实际弦高之间的实际偏移距离；
每组所述孔群中心点的理论坐标值与所述实际偏移距离做换算以获取每组所述孔群中心点的实际坐标值。
优选的，还包括根据每组所述孔群中心点对应的实际坐标值进行钻孔加工。
优选的，在所述依据输入的预设孔群数量确定每组孔群中心点的理论坐标值之前还包括测出F型钢的长度。
相对于背景技术，本发明所提供的F型钢找正定位方法，首先建立理论坐标系并使理论坐标系的原点与F型钢的预设基准点重合，预设基准点由第一预设基准面、第二预设基准面和第三预设基准面相交而成；其次，测出至少两个设于第一预设基准面的实际标定点、至少两个设于第二预设基准面的实际标定点和至少一个设于第三预设基准面的实际标定点的实际坐标值，依据全部实际坐标值确定实际坐标系的原点；然后，依据实际标定点获取的角度偏差修正实际坐标系使修正后的实际坐标系与理论坐标系重合；接着，依据输入的预设孔群数量确定每组孔群中心点的理论坐标值；最后，修正全部孔群中心点的理论坐标值以获取每组孔群中心点对应的实际坐标值。
由此可见，依据F型钢的结构实时确定自动测量F型钢的孔群中心点坐标，精确度高且检测结果可靠，故能够提升F型钢的加工质量及加工效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明一种具体实施例所提供的F型钢找正定位方法流程图；
图2为F型钢的五个实际标定点的分布状态图；
图3为F型钢的全部孔群中心点呈直线分布时孔群中心点的获取原理图；
图4为F型钢的全部孔群中心点呈曲线分布时孔群中心点的获取原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1至图4，图1为本发明一种具体实施例所提供的F型钢找正定位方法流程图；图2为F型钢的五个实际标定点的分布状态图；图3为F型钢的全部孔群中心点呈直线分布时孔群中心点的获取原理图；图4为F型钢的全部孔群中心点呈曲线分布时孔群中心点的获取原理图。
本发明实施例公开了一种F型钢找正定位方法，步骤包括：
S1、建立理论坐标系并使理论坐标系的原点与F型钢的预设基准点重合，预设基准点由第一预设基准面、第二预设基准面和第三预设基准面相交而成；
建立理论坐标系是依据F型钢的图纸确定，具体地，以附图2的当前视图为准，理论坐标系建立在F型钢的前端面、侧翼板侧面和上表面的交点处，使该交点与理论坐标系的原点重合，其中，第一预设基准面、第二预设基准面和第三预设基准面分别为F型钢的前端面、侧翼板侧面和上表面。
S2、测出至少两个设于第一预设基准面的实际标定点、至少两个设于第二预设基准面的实际标定点和至少一个设于第三预设基准面的实际标定点的实际坐标值，依据全部实际坐标值确定实际坐标系的原点；
该具体实施方式具体设有五个实际标定点，其中，第一预设基准面的实际标定点为A1和A2，第二预设基准面的实际标定点为B1和B2，第三预设基准面的实际标定点为C1。A1、A2、B1、B2和C1的坐标值分别为(X1，Y1，Z1)、(X2，Y2，Z2)、(X3，Y3，Z3)、(X4，Y4，Z4)和(X5，Y5，Z5)，根据测量的五个实际标定点即可确定实际坐标系的零点。
S3、依据实际标定点获取的角度偏差修正实际坐标系使修正后的实际坐标系与理论坐标系重合；
具体地，根据A1、A2坐标值可计算出实际坐标系Y轴与理论坐标系Y轴之间的角度偏差σ，依据公式σ＝arctan((X2-X1)/(Y2-Y1))，对实际坐标系进行修正，使实际坐标系与理论坐标系重合。
S4、依据输入的预设孔群数量确定每组孔群中心点的理论坐标值；
需补充的是，在预设孔群数量是由F型钢的长度，不同长度的F型钢的长度设有不同组数的孔群，在该具体实施方式中，每组孔群具体包含四个呈矩形分布的钻孔。F型钢的长度可通过找到F型钢的两端的零点坐标确定。
S5、修正全部孔群中心点的理论坐标值以获取每组孔群中心点对应的实际坐标值；
鉴于F型钢上孔群的分布方式不同，实际坐标值的获取方式不同。
当全部孔群中心点呈直线分布时，修正全部孔群中心点的理论坐标值以获取每组孔群中心点对应的实际坐标值具体包括：
在理论坐标系上建立与F型钢翼板侧面重合的预设定位面；
测出预设定位面与实际定位面之间的实际偏移距离；
每组孔群中心点的理论坐标值与实际偏移距离做加法以获取每组孔群中心点的实际坐标值。
具体地，如附图3所示，测头的X轴依据自主编制程序定位至孔群中心点的理论坐标系的X坐标，Y坐标为预设定位面到孔群中心点的理论距离，测得预设定位面与实际定位面之间的实际偏移距离c，最终得到孔群中心点的实际坐标值为坐标为(X，Y+c)。
当全部孔群中心点呈曲线分布时，修正全部孔群中心点的理论坐标值以获取每组孔群中心点对应的实际坐标值具体包括：
在理论坐标系中建立孔群中心线与翼板侧面交点处的预设弦高；
测出预设弦高与实际弦高之间的实际偏移距离；
每组孔群中心点的理论坐标值与实际偏移距离做换算以获取每组孔群中心点的实际坐标值。
具体地，如附图4所示，测头的X轴依据自主编制程序沿曲轨弦线定位至孔群中心线与翼板侧面交点处的X坐标，在理论坐标系中输入孔群中心线与翼板侧面交点处的预设弦高δ；测得预设弦高与实际弦高之间的偏移距离δ′；根据偏移距离δ′修正预设弦高从而找到孔群中心线与翼板侧面的交点；根据修正后的弦高在交点处建立坐标系W，则得到最终孔群中心点坐标(-c*sinθ，c*cosθ)，其中，θ为图纸上孔群中线与y轴的理论夹角，将W坐标系平移旋转后即可在孔群中心点建立平行于孔群中心线的坐标系W′。
综上所示，本发明所提供的F型钢找正定位方法能够依据F型钢的结构实时确定自动测量F型钢的孔群中心点坐标，精确度高且检测结果可靠，故能够提升F型钢的加工质量及加工效率。
最后，本发明还包括S6、根据每组孔群中心点对应的实际坐标值进行钻孔加工。测量完成后，依据测量数据驱动机床完成F型钢的钻孔加工。
以上对本发明所提供的F型钢找正定位方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (5)
1.一种F型钢找正定位方法，其特征在于，步骤包括：
建立理论坐标系并使所述理论坐标系的原点与F型钢的预设基准点重合，所述预设基准点由第一预设基准面、第二预设基准面和第三预设基准面相交而成；
测出至少两个设于所述第一预设基准面的实际标定点、至少两个设于所述第二预设基准面的实际标定点和至少一个设于所述第三预设基准面的实际标定点的实际坐标值，依据全部所述实际坐标值确定实际坐标系的原点；
依据所述实际标定点获取的角度偏差修正所述实际坐标系使修正后的所述实际坐标系与所述理论坐标系重合；
依据输入的预设孔群数量确定每组孔群中心点的理论坐标值；
修正全部所述孔群中心点的理论坐标值以获取每组所述孔群中心点对应的实际坐标值。
2.根据权利要求1所述的F型钢找正定位方法，其特征在于，当全部所述孔群中心点呈直线分布时，所述修正全部所述孔群中心点的理论坐标值以获取每组所述孔群中心点对应的实际坐标值具体包括：
在所述理论坐标系上建立与F型钢翼板侧面重合的预设定位面；
测出所述预设定位面与实际定位面之间的实际偏移距离；
每组所述孔群中心点的理论坐标值与所述实际偏移距离做加法以获取每组所述孔群中心点的实际坐标值。
3.根据权利要求1所述的F型钢找正定位方法，其特征在于，当全部所述孔群中心点呈曲线分布时，所述修正全部所述孔群中心点的理论坐标值以获取每组所述孔群中心点对应的实际坐标值具体包括：
在所述理论坐标系中建立孔群中心线与翼板侧面交点处的预设弦高；
测出所述预设弦高与实际弦高之间的实际偏移距离；
每组所述孔群中心点的理论坐标值与所述实际偏移距离做换算以获取每组所述孔群中心点的实际坐标值。
4.根据权利要求1至3任一项所述的F型钢找正定位方法，其特征在于，还包括根据每组所述孔群中心点对应的实际坐标值进行钻孔加工。
5.根据权利要求1至3任一项所述的F型钢找正定位方法，其特征在于，在所述依据输入的预设孔群数量确定每组孔群中心点的理论坐标值之前还包括测出F型钢的长度。
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