專利名稱：計量加工件上圓孔的極限尺寸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計量圓孔極限尺寸的方法，更具體地說，涉及一種依據(jù)由計算機(jī)控制的三坐標(biāo)測量機(jī)測量已加工件上圓孔內(nèi)的點(diǎn)，來計算該圓孔的極限尺寸的方法。
背景技術(shù)：
用數(shù)控機(jī)床加工機(jī)械零部件時，常常要求精確地測量出已加工件上的圓孔的極限尺寸，以確定該圓孔的加工是否符合設(shè)計要求。目前一般用三坐標(biāo)測量機(jī)(CMM)測量該圓孔內(nèi)的點(diǎn)坐標(biāo)，然后將數(shù)據(jù)傳送給計算機(jī)，計算機(jī)根據(jù)傳送的數(shù)據(jù)計算出該圓孔的極限尺寸。目前所采用的方法為最小二乘法，但這些方法存在一些缺點(diǎn)，例如計算不精確、適用范圍窄等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種依據(jù)由計算機(jī)控制的三坐標(biāo)測量機(jī)測量加工件上圓孔點(diǎn)來計算該圓孔的極限尺寸的計算方法，以彌補(bǔ)現(xiàn)有計算方法的上述不足。
一種計量加工件上圓孔的極限尺寸的方法，用三坐標(biāo)測量機(jī)測量已加工件上圓孔內(nèi)的點(diǎn)的坐標(biāo)輸入計算機(jī)，其特征是采用下述的計算方法編成計算機(jī)程進(jìn)行計算用S表示三坐標(biāo)測量機(jī)測量已加工件上圓孔內(nèi)的點(diǎn)的集合，r表示該圓孔的設(shè)計半徑；從集合S中選取二點(diǎn)，記為A、B，使該二點(diǎn)的距離不小于r，再從點(diǎn)A、B與集合S中的其它點(diǎn)所構(gòu)成的三角形的外接圓的集合中選取直徑最大，記該三角形為ABC；進(jìn)入步驟1；步驟1如果三角形ABC的外接圓外沒有任何集合S中的點(diǎn)，則進(jìn)入步驟2；如果該外接圓外有集合S中的點(diǎn)，則用T表示這些點(diǎn)的集合，再從點(diǎn)B、C與集合T中的點(diǎn)所構(gòu)成的三角形的外接圓的集合中選取直徑最大，記該三角形為BCD，其中點(diǎn)D是集合T中的點(diǎn)；對三角形BCD重新標(biāo)記為ABC，其中B記為A，C記為B，D記為C，重復(fù)步驟1；步驟2如果三角形ABC中三個內(nèi)角小于或等于90度，則三角形ABC的外接圓為所求，算法終止；如果三角形ABC中有一個內(nèi)角∠ABC大于90度，稱弧ABC和弦AC之間的區(qū)域?yàn)橄褹C的上方，它不包含圓心；相反稱弦AC和弧AC之間的區(qū)域?yàn)橄褹C的下方，它包含圓心；用R表示弦AC的下方所包含集合S中的點(diǎn)集合；過圓心作弦AC的垂直平分線L，與三角形ABC的外接圓相交，記弦AC的下方的交點(diǎn)為X，尋求集合R中的點(diǎn)，使該點(diǎn)與弦AC所構(gòu)成三角形的外接圓與垂直平分線L在弦AC的下方的交點(diǎn)與點(diǎn)X的距離最短，記該點(diǎn)為D；對三角形ACD重新標(biāo)記ABC，如果∠ACD大于90度，則D記為C，C記為B，如果∠CAD大于90度，則D記為A，A記為B，重復(fù)步驟2。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是計算精確、收斂快，能適用三坐標(biāo)測量機(jī)的各種測量情況，應(yīng)用范圍廣等。


附圖1為本發(fā)明的計算方法步驟1的示意圖。
附圖2為本發(fā)明的計算方法步驟2的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面以實(shí)施例和附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。
將三坐標(biāo)測量機(jī)測量已加工件上某圓孔內(nèi)的點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)傳送到集合N；S＝{1.2，-3.3}，(-5.8，-2.5)，(-7.4，5.4)，(-1.6，-5.0)，(-8.1，1.7)，(-5.8，7.4)，(4.7，3.0)，(0.0，7.6)，(4.0，0.1)}，集合S中的點(diǎn)順序用A、B、C、D、E、F、G、H、I表示，見附圖1；r＝6.2；從集合S中取二點(diǎn)A、B，A、B距離為7.5，A、B二點(diǎn)分別與D、E、F、G、H、I構(gòu)成的三角形的外接圓的直徑都比三角形ABC的外接圓O1的直徑小；故將三角形ABC進(jìn)入步驟1，見附圖1；三角形ABC的外接圓O1外有集合S中的點(diǎn)D，T＝{D}，選點(diǎn)B、C與集合T中的點(diǎn)D構(gòu)成三角形BCD和它的外接圓O2；重復(fù)步驟1；三角形BCD的外接圓O2外有集合S中的點(diǎn)E，T＝{E}，選點(diǎn)C、D與集合T中的點(diǎn)E構(gòu)成三角形CDE和它的外接圓O3；重復(fù)步驟1三角形CDE的外接圓O3外沒有任何集合S中的點(diǎn)，則進(jìn)入步驟2；見附圖2；三角形CDE中有一個內(nèi)角∠DEC大于90度，角∠DEC所對應(yīng)的弦為CD，弦CD下方所包含集合S中的點(diǎn)有A、F、G、H、I，R＝{A、F、G、H、I}；作弦CD的垂直平分線L，與外接圓O3相交，記弦CD的下方的交點(diǎn)為X，弦CD分別與集合R中的點(diǎn)所構(gòu)成三角形的外接圓與垂直平分線L在弦AC的下方的交點(diǎn)與點(diǎn)X的距離最短的點(diǎn)為F；取三角形CDF和它的外接圓O4，重復(fù)步驟2；三角形CDF中有一個內(nèi)角∠DCF大于90度，角∠DCF所對應(yīng)的弦為DF，弦DF下方所包含集合S中的點(diǎn)有A、G、H、I，R＝{A、G、H、I}；作弦DF的垂直平分線L，與外接圓O4相交，記弦CD的下方的交點(diǎn)為Y，弦DF分別與集合R中的點(diǎn)所構(gòu)成三角形的外接圓與垂直平分線L在弦AC的下方的交點(diǎn)與點(diǎn)Y的距離最短的點(diǎn)為G；取三角形DFG和它的外接圓O5，重復(fù)步驟2；三角形DFG中三個內(nèi)角小于90度，則三角形DFG的外接圓O5為所求，算法終止。
權(quán)利要求
1.一種計量加工件上圓孔的極限尺寸的方法，用三坐標(biāo)測量機(jī)測量已加工件上圓孔內(nèi)的點(diǎn)的坐標(biāo)輸入計算機(jī)，其特征是采用下述的計算方法編成計算機(jī)程進(jìn)行計算用S表示三坐標(biāo)測量機(jī)測量已加工件上圓孔內(nèi)的點(diǎn)的集合，r表示該圓孔的設(shè)計半徑；從集合S中選取二點(diǎn)，記為A、B，使該二點(diǎn)的距離不小于r，再從點(diǎn)A、B與集合S中的其它點(diǎn)所構(gòu)成的三角形的外接圓的集合中選取直徑最大，記該三角形為ABC；進(jìn)入步驟1；步驟1如果三角形ABC的外接圓外沒有任何集合S中的點(diǎn)，則進(jìn)入步驟2；如果該外接圓外有集合S中的點(diǎn)，則用T表示這些點(diǎn)的集合，再從點(diǎn)B、C與集合T中的點(diǎn)所構(gòu)成的三角形的外接圓的集合中選取直徑最大，記該三角形為BCD，其中點(diǎn)D是集合T中的點(diǎn)；對三角形BCD重新標(biāo)記為ABC，其中B記為A，C記為B，D記為C，重復(fù)步驟1；步驟2如果三角形ABC中三個內(nèi)角小于或等于90度，則三角形ABC的外接圓為所求，算法終止；如果三角形ABC中有一個內(nèi)角∠ABC大于90度，稱弧ABC和弦AC之間的區(qū)域?yàn)橄褹C的上方，它不包含圓心；相反稱弦AC和弧AC之間的區(qū)域?yàn)橄褹C的下方，它包含圓心；用R表示弦AC的下方所包含集合S中的點(diǎn)集合；過圓心作弦AC的垂直平分線L，與三角形ABC的外接圓相交，記弦AC的下方的交點(diǎn)為X，我們尋求集合R中的點(diǎn)，使該點(diǎn)與弦AC所構(gòu)成三角形的外接圓與垂直平分線L在弦AC的下方的交點(diǎn)與點(diǎn)X的距離最短，記該點(diǎn)為D；對三角形ACD重新標(biāo)記ABC，如果∠ACD大于90度，則D記為C，C記為B，如果∠CAD大于90度，則D記為A，A記為B，重復(fù)步驟2。
全文摘要
一種計量加工件上圓孔的極限尺寸的方法，用三坐標(biāo)測量機(jī)測量加工件上圓孔內(nèi)的點(diǎn)的坐標(biāo)輸入計算機(jī)為依據(jù)，并采用下述的計算方法編成計算機(jī)程進(jìn)行計算步驟1如果三角形的外接圓外沒有任何點(diǎn)，則進(jìn)入步驟2；如果該外接圓外有點(diǎn)，尋求一點(diǎn)，使該點(diǎn)與弦所構(gòu)成三角形的外接圓直徑最大，對該三角形重復(fù)步驟1；步驟2如果三角形三個內(nèi)角分別小于或等于90度，則三角形的外接圓為所求，算法終止；如果三角形中有一個內(nèi)角大于90度，尋求一點(diǎn)，使該點(diǎn)與弦所構(gòu)成三角形的外接圓與垂直平分線L在弦的下方的交點(diǎn)與點(diǎn)X的距離最短；對該三角形重復(fù)步驟2；本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是計算精確、收斂快，能適用三坐標(biāo)測量機(jī)的各種測量情況，應(yīng)用范圍廣等。
文檔編號G01B21/04GK1595060SQ20041002443
公開日2005年3月16日 申請日期2004年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月7日
發(fā)明者趙世麟 申請人:中國海洋大學(xué)