PC-DMIS软件构造点功能在轴承测量中的应用

王旭刚, 刘 燕, 刘英华

（中航工业哈尔滨轴承有限公司 质量管理部，黑龙江 哈尔滨150025）

PC-DMIS软件构造点功能在轴承测量中的应用

王旭刚, 刘 燕, 刘英华

（中航工业哈尔滨轴承有限公司 质量管理部，黑龙江 哈尔滨150025）

借助PC-DMIS软件构造点功能，提出了用三坐测量机标定点测量圆锥类工件中径尺寸及双半内圈类工件压力点直径的新方法,提高了检测效率和精度。

PC-DMIS；三坐标测量机；中径尺寸；压力点直径

1 前言

PC-DMIS软件是HEXAGON集团公司编制的一个功能丰富、模块化的软件集合，具备多种功能模块，可以用于三坐标测量机、加工机床现场检测、网络信息流等方面。PC-DMIS软件凭借其强大的测量和公差计算评价功能，可以解决日常在轴承测量中遇到的一些难题，极大提高了测量效率和准确程度,例如，圆锥类工件中径尺寸的测量，传统方法采用的是两球法和四球法，但是当工件尺寸太大或太小时，或没合适的钢球时，传统方法将很难测量；对于双半内圈类工件压力点直径的测量，传统方法是 用游标卡尺测量压力线宽度来间接控制压力点直径，测量精度相对较低。针对上述问题，通过反复试验，提出了用三坐标PC-DMIS测量圆锥工件中径尺寸和双半内圈工件压力点直径的方法。

2 圆锥内、外滚道中径的定点测量

以圆锥外滚道为例，要求测量其中径尺寸d中，中径高度为h中，见图1。具体测量测量过程如下。

图1 中径尺寸示意图

（1）建立坐标系

按照面、圆、点建立坐标系，面为三坐标测量机的大理石台面，圆为圆锥外滚道的外径，点为小头端面上的一点。竖直向上的方向为z+，水平向左的方向为x+，垂直纸面向外的方向为y+，建立好的坐标系见图2。

图2 坐标系示意图

（2）工件的测量

三坐标测量圆锥直径传统的方法是通过在指定的高度构造圆来实现的，这种方法的不足之处：一是不能实现定点测量，二是测量的圆锥直径受工件圆度影响较大。通过构造点的方式来测量圆锥直径尺寸的方法，可以解决上述方法的不足之处。具体测量过程如下。

首先按内圆锥自动测量圆锥外滚道1，然后在x轴上测矢量点x1和x2。用构造点命令中的偏置命令，将矢量点x1和矢量点x2沿着z+方向偏置h中距离，得到矢量点x3和矢量点x4；用构造直线命令由矢量点x4到矢量点x3构造直线L1,由矢量点x3到矢量点x4构造直线L2；用构造点的刺穿功能，直线L1刺穿圆锥1得到刺穿点为x5，直线L2刺穿圆锥1得到刺穿点为x6；最后用测量距离命令，测量点x5和点x6的二维水平距离，即为圆锥外滚道的中径尺寸d中，见图3。

图3 中径尺寸测量示意图

若要求小头直径尺寸，不需要将矢量点x1和矢量点x2偏置，直接由矢量点x1和矢量点x2构造直线，其余步骤同上。

3 双半内圈压力点直径的测量

要求测量双半内圈压力点直径d压，压力点直径到小头端面的距离为h压，见图4。

图4 压力点直径尺寸示意图

（1）建立坐标系

按照面、圆、点建立坐标系，面为双半内圈的小头端面，圆为双半内圈的内径，点为小双半内圈头端面上的一点。竖直向上的方向为z+，水平向左的方向为x+，垂直纸面向外的方向为y+，建立好的坐标系见图5。

（2）工件测量

图5 坐标系示意图

压力点直径最直观的测量方法是直接在圆弧1和圆弧2上测量矢量点5和和矢量点6，然后再求矢量点5和矢量点6距离，但是存在的问题是圆弧上的矢量点5和矢量点6的矢量方向难于确定，若测量时不能沿着矢量方向触测，就会产生余弦误差。所以另辟蹊径，通过构造点的方式来测量压力点直径，具体方法如下。

首先按内圆测量圆弧1、圆弧2；其次在x轴上测量矢量点x1和矢量点x2，用构造点命令中的偏置命令，将矢量点x1和矢量点x2沿着z-方向偏置h压距离，得到矢量点x3和矢量点x4；用构造直线命令由矢量点x4到矢量点x3构造直线L1, 由矢量点x3到矢量点x4构造直线L2；用构造点命令中的刺穿功能，直线L1刺穿圆弧1得到刺穿点为x5，直线L2刺穿圆弧2得到刺穿点为x6；用测量距离命令，测量矢量点x5和矢量点x6的二维水平距离，即为压力点直径d压，见图6。

图6 压力点直径测量示意图

4 结束语

用三坐标PC-DMIS系统定点测量工件的中径尺寸和压力点直径尺寸的方法，灵活运用了PC-DMIS系统构造点的功能，为此类工件直径尺寸的定点测量增添了新方法。实际应用表明，此方法具有测量效率高、准确度高及通用性好的特点，应用前景广泛。

（编辑：钟 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.

王旭刚（1974-），男，高级工程师 .