王旭剛, 劉 燕, 劉英華

（中航工業(yè)哈爾濱軸承有限公司 質(zhì)量管理部，黑龍江 哈爾濱150025）

PC-DMIS軟件構(gòu)造點(diǎn)功能在軸承測(cè)量中的應(yīng)用

王旭剛, 劉 燕, 劉英華

（中航工業(yè)哈爾濱軸承有限公司 質(zhì)量管理部，黑龍江 哈爾濱150025）

借助PC-DMIS軟件構(gòu)造點(diǎn)功能，提出了用三坐測(cè)量機(jī)標(biāo)定點(diǎn)測(cè)量圓錐類工件中徑尺寸及雙半內(nèi)圈類工件壓力點(diǎn)直徑的新方法,提高了檢測(cè)效率和精度。

PC-DMIS；三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)；中徑尺寸；壓力點(diǎn)直徑

1 前言

PC-DMIS軟件是HEXAGON集團(tuán)公司編制的一個(gè)功能豐富、模塊化的軟件集合，具備多種功能模塊，可以用于三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、加工機(jī)床現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、網(wǎng)絡(luò)信息流等方面。PC-DMIS軟件憑借其強(qiáng)大的測(cè)量和公差計(jì)算評(píng)價(jià)功能，可以解決日常在軸承測(cè)量中遇到的一些難題，極大提高了測(cè)量效率和準(zhǔn)確程度,例如，圓錐類工件中徑尺寸的測(cè)量，傳統(tǒng)方法采用的是兩球法和四球法，但是當(dāng)工件尺寸太大或太小時(shí)，或沒合適的鋼球時(shí)，傳統(tǒng)方法將很難測(cè)量；對(duì)于雙半內(nèi)圈類工件壓力點(diǎn)直徑的測(cè)量，傳統(tǒng)方法是 用游標(biāo)卡尺測(cè)量壓力線寬度來間接控制壓力點(diǎn)直徑，測(cè)量精度相對(duì)較低。針對(duì)上述問題，通過反復(fù)試驗(yàn)，提出了用三坐標(biāo)PC-DMIS測(cè)量圓錐工件中徑尺寸和雙半內(nèi)圈工件壓力點(diǎn)直徑的方法。

2 圓錐內(nèi)、外滾道中徑的定點(diǎn)測(cè)量

以圓錐外滾道為例，要求測(cè)量其中徑尺寸d中，中徑高度為h中，見圖1。具體測(cè)量測(cè)量過程如下。

圖1 中徑尺寸示意圖

（1）建立坐標(biāo)系

按照面、圓、點(diǎn)建立坐標(biāo)系，面為三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的大理石臺(tái)面，圓為圓錐外滾道的外徑，點(diǎn)為小頭端面上的一點(diǎn)。豎直向上的方向?yàn)閦+，水平向左的方向?yàn)閤+，垂直紙面向外的方向?yàn)閥+，建立好的坐標(biāo)系見圖2。

圖2 坐標(biāo)系示意圖

（2）工件的測(cè)量

三坐標(biāo)測(cè)量圓錐直徑傳統(tǒng)的方法是通過在指定的高度構(gòu)造圓來實(shí)現(xiàn)的，這種方法的不足之處：一是不能實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)測(cè)量，二是測(cè)量的圓錐直徑受工件圓度影響較大。通過構(gòu)造點(diǎn)的方式來測(cè)量圓錐直徑尺寸的方法，可以解決上述方法的不足之處。具體測(cè)量過程如下。

首先按內(nèi)圓錐自動(dòng)測(cè)量圓錐外滾道1，然后在x軸上測(cè)矢量點(diǎn)x1和x2。用構(gòu)造點(diǎn)命令中的偏置命令，將矢量點(diǎn)x1和矢量點(diǎn)x2沿著z+方向偏置h中距離，得到矢量點(diǎn)x3和矢量點(diǎn)x4；用構(gòu)造直線命令由矢量點(diǎn)x4到矢量點(diǎn)x3構(gòu)造直線L1,由矢量點(diǎn)x3到矢量點(diǎn)x4構(gòu)造直線L2；用構(gòu)造點(diǎn)的刺穿功能，直線L1刺穿圓錐1得到刺穿點(diǎn)為x5，直線L2刺穿圓錐1得到刺穿點(diǎn)為x6；最后用測(cè)量距離命令，測(cè)量點(diǎn)x5和點(diǎn)x6的二維水平距離，即為圓錐外滾道的中徑尺寸d中，見圖3。

圖3 中徑尺寸測(cè)量示意圖

若要求小頭直徑尺寸，不需要將矢量點(diǎn)x1和矢量點(diǎn)x2偏置，直接由矢量點(diǎn)x1和矢量點(diǎn)x2構(gòu)造直線，其余步驟同上。

3 雙半內(nèi)圈壓力點(diǎn)直徑的測(cè)量

要求測(cè)量雙半內(nèi)圈壓力點(diǎn)直徑d壓，壓力點(diǎn)直徑到小頭端面的距離為h壓，見圖4。

圖4 壓力點(diǎn)直徑尺寸示意圖

（1）建立坐標(biāo)系

按照面、圓、點(diǎn)建立坐標(biāo)系，面為雙半內(nèi)圈的小頭端面，圓為雙半內(nèi)圈的內(nèi)徑，點(diǎn)為小雙半內(nèi)圈頭端面上的一點(diǎn)。豎直向上的方向?yàn)閦+，水平向左的方向?yàn)閤+，垂直紙面向外的方向?yàn)閥+，建立好的坐標(biāo)系見圖5。

（2）工件測(cè)量

圖5 坐標(biāo)系示意圖

壓力點(diǎn)直徑最直觀的測(cè)量方法是直接在圓弧1和圓弧2上測(cè)量矢量點(diǎn)5和和矢量點(diǎn)6，然后再求矢量點(diǎn)5和矢量點(diǎn)6距離，但是存在的問題是圓弧上的矢量點(diǎn)5和矢量點(diǎn)6的矢量方向難于確定，若測(cè)量時(shí)不能沿著矢量方向觸測(cè)，就會(huì)產(chǎn)生余弦誤差。所以另辟蹊徑，通過構(gòu)造點(diǎn)的方式來測(cè)量壓力點(diǎn)直徑，具體方法如下。

首先按內(nèi)圓測(cè)量圓弧1、圓弧2；其次在x軸上測(cè)量矢量點(diǎn)x1和矢量點(diǎn)x2，用構(gòu)造點(diǎn)命令中的偏置命令，將矢量點(diǎn)x1和矢量點(diǎn)x2沿著z-方向偏置h壓距離，得到矢量點(diǎn)x3和矢量點(diǎn)x4；用構(gòu)造直線命令由矢量點(diǎn)x4到矢量點(diǎn)x3構(gòu)造直線L1, 由矢量點(diǎn)x3到矢量點(diǎn)x4構(gòu)造直線L2；用構(gòu)造點(diǎn)命令中的刺穿功能，直線L1刺穿圓弧1得到刺穿點(diǎn)為x5，直線L2刺穿圓弧2得到刺穿點(diǎn)為x6；用測(cè)量距離命令，測(cè)量矢量點(diǎn)x5和矢量點(diǎn)x6的二維水平距離，即為壓力點(diǎn)直徑d壓，見圖6。

圖6 壓力點(diǎn)直徑測(cè)量示意圖

4 結(jié)束語

用三坐標(biāo)PC-DMIS系統(tǒng)定點(diǎn)測(cè)量工件的中徑尺寸和壓力點(diǎn)直徑尺寸的方法，靈活運(yùn)用了PC-DMIS系統(tǒng)構(gòu)造點(diǎn)的功能，為此類工件直徑尺寸的定點(diǎn)測(cè)量增添了新方法。實(shí)際應(yīng)用表明，此方法具有測(cè)量效率高、準(zhǔn)確度高及通用性好的特點(diǎn)，應(yīng)用前景廣泛。

（編輯：鐘 媛）

Application of PC-DMIS software construct point function in bearing measurement

Wang Xugang, Liu Yan, Liu Yinghua
(Department of Quality Management ,AVIC Harbin Bearing Co.,Ltd., Harbin 150025,China)

With the help of PC-DMIS software construct point function, a new method of measuring intermediate diameter of cone workpiece and fxed-point diameter of two-piece inner ring with CMM were put forward. The measurement effciency and accuracy were improved.

PC-DMIS; CMM; intermediate diameter; pressure point diameter

TH 133.33

B

1672-4852（2015）02-0035-02

2015-06-10.

王旭剛（1974-），男，高級(jí)工程師 .