平台测量基准数学找正程序

1、计算机辅助测量技术在生产实践中的应用平台测量基准的数学找正软件刘志明 朱少军 陈贞 （常柴股份有限公司 江苏常州213002）摘 要 本文将坐标系的平移和旋转原理运用到传统的平台测量中，免除了对测量基准要素进行人工手动调整工作,提高了测量效率和测量结果的准确性。在实际使用中收到了满意的效果。关键词 平台测量 基准要素 数学找正一、引言 平台测量是用量具和辅助工具在检验平台上进行的一种测量操作。它具有经济、灵活、快捷、实用等诸多优点,即使在世界科技水平相当发达的今天,在生产现场的检测工作中仍然得到了极为广泛的应用。二、问题的提出 在传统的平台测量中,首先要将被测工件的基准要素调整到与测量平台成一

2、定的向位关系（如：平行、垂直或成某一角度）,我们称之为基准的找正,然后开始测量各被测要素(如各孔或轴的坐标尺寸等）。这种用物理调整的方法将被测工件的基准要素精确调整到与平台平面成一定向位关系,此种找正方法我们称之为基准的物理找正。物理找正的特点是：测量结果直观、数据处理简单。但调整精度易受到调整机构精度和操作人员熟练程度的影响,由于需要人工手动调整,准确度较难得到稳定控制,且工作效率低。三、基准要素的数学找正原理 随着计算机技术的高速发展,计算机在生产实践中已得到了越来越广泛的应用。如何发挥计算机在数据处理方面快速、正确的优势,以提高检测工作效率和检测精度。为此，我们编制了平台测量基准数学找正

3、软件,该软件运用坐标系的平移和旋转原理,将平台测量中的基准找正工作转化为数学处理过程,我们称该过程为基准的数学找正。所谓数学找正,就是测量出零件的基准要素相对于参考坐标系（平台）的位置关系,通过数学处理,使零件的基准要素与参考坐标系“一致”起来（“一致”的含义是重合、平行、垂直或成一定的角度关系）。数学找正原理公式如下（参见图八）： x=xcos-ysin+a y=xsin+ycos+b 该程序免除了对被测工件进行人工手动调整工作,并且将基准的找正和后续的测量合二为一,测量效率有较大的提高,同时也提高了测量结果准确性。该程序不仅能对常规的基准要素平行于测量平台的情况进行找正计算（见图一）,而且

4、能对基准要素与测量平台成一定角度的复杂情况进行找正计算（见图二）,更可对X、Y两测量坐标轴不为90度的特殊情况进行修正计算（见图三）,该功能特别适合大型工件的测量，修正计算公式为（参见图九）： x=(Xc+ysin(90-)/cos(90-)式中：Xc旋转角度时的x坐标实测值； yy轴向测量坐标值； 测量x坐标时工件实际旋转角。 本程序在微软Excel5.0 7.0；8.0中文版for Windows环境下调试通过，其功能完全达到预期的效果。四、数学找正程序的使用1、测量数据的输入 该软件综合考虑了我们实际测量过程中,获得孔（轴）中心坐标值的几种方法（见图四）,如：孔（轴）的最低点+孔的半径值

5、(这时需要输入孔径的名义值及其偏差值）；孔（轴）的最低点与最高点的中点值（这时只要输入孔的最低点及最高点数值）；或用其它仪器或方法直接得到孔（轴）的中心坐标值（这时在最低点和最高点单元格内均输入孔的中心坐标值）。2、对X、Y两测量坐标轴不为90度的修正计算 在某些特殊情况下,如：被测量的工件较大、装夹困难等原因,使其不能装夹在标准方箱上进行测量操作。这时,X、Y两测量坐标轴要保证90度就有一定困难,用可调支承进行调整不仅麻烦,同样调整精度受到调整机构精度和操作人员熟练程度的影响。应用本软件，在工件进行X、Y向翻转测量时,只要大致为90度即可,然后用垂直度测量装置测量出相应数值(或直接输入旋转角

6、度),输入程序对应单元格（见图五）即可完成对X、Y两测量坐标轴不为90度的修正计算。需要特别注意的是：如需要对X、Y两测量坐标轴不为90度的情况进行修正计算，则在测量时一定要以检验平台平面为测量零位！3、找正参数的输入 根据图样要求,输入两找正孔的编号,并根据工件实际装夹测量时的X、Y方向,输入两找正孔的图样理论尺寸(需带正、负号),输入零位孔的孔号；如果零位是两孔(轴)圆心的中点,则输入该两两孔(轴)的编号。然后点击数据处理按钮即进行数据处理（见图六）。4、测量结果显示 程序进行数据处理后自动切换到测量结果显示界面,在该界面显示出进过数学找正处理后的各被测孔(轴)的圆心坐标测果结果。如输入理论坐标数据,则程序自动计算出各被测孔(轴)的圆心坐标的偏差值以及位置度误差值（见图七）。五、结束语 经实际使用证明：该程序完