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廣西工程檢測分享平麵度測量:方法、數據采樣與分析案例

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廣西工程檢測分享平麵度測量:方法、數據采樣與分析案例

發布日期:2019-03-15 作者:小編 點擊:

在上期的測量知新專欄中,小蝌蚪视频app污探討了平麵度的定義、計算方法和四項主要的指標。本期測量知新專欄小蝌蚪视频app破解版將延續上期的話題,廣西工程檢測從操作層麵進一步講解平麵度的測量和數據采樣方法,並利用一個小案例來解析最終的分析步驟。

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1.測量方法

平麵度是一項非常重要的產品幾何規範參數。早在1830年,十九世紀最優秀的機械工程師和發明家——約瑟夫·惠特沃斯利用三平麵法製作出非常精密的標準平麵。

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三平麵法是利用三塊平麵板互相研磨,用鋼製的刮刀刮出凸出的部分。如果隻采用兩塊平麵板的話,則可能會出現一凸一凹的情況,而如果加上第三塊平麵板和前兩塊平麵板研合,那麽三塊板的麵就是平麵了。在當時,測量平麵狀況還主要是應用標準平麵進行比對。

測量技術的進步和標準的建立使得平麵度的測量更加簡單、精確和規範。目前,探針式和光學式是主流的平麵度測量方法。探針式方法以三坐標測量機為代表,利用探針對平麵的采樣點進行接觸,獲得有限數量的坐標數據,再根據計算規範得到平麵度的值。

光學式的測量方法包括結構光、激光三角、光譜共焦和幹涉式等技術,分別應用於不同表麵、測量範圍和精度水平的測量場景。與探針式方法相比,光學測量方法對表麵的采樣率高,可以獲得更加豐富的采樣數據,從統計角度而言,使用該方法測量平麵度的誤差將會降低。

2.六大數據采樣方法

由於受到計算能力的限製和效率的要求,從表麵采集到的測量數據將不能全部用於計算。而且,從統計的角度而言,如果對數據進行合理的抽樣,所獲得計算結果將非常接近於完全數據計算所得到的平麵度值。根據最新的ISO 12781-2011國際標準,主要有六大數據采樣方法。

矩形柵格采樣。該方法由兩個相互正交方向的等距直線度輪廓組成,形成一個柵格。舉行柵格采樣在兩個正交方向都能獲得較高密度的采樣和諧波成分,因此該采樣方法被推薦為評定整個平麵度要素的方案。

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極坐標柵格采樣。該方法由規定中心的等距同心圓環輪廓和通過該中心的等角徑向直線度輪廓組成,形成一個極柵格。該方法沿徑向輪廓和圓環輪廓的采樣點高,適用於評價圓盤形零件平麵度要素。

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三角形柵格采樣。該方法由三個方向互成60°的等距直線度輪廓組成,形成一個三角形柵格。該方法有利於獲取三角形方向的諧波成分,因此也被推薦替代矩形柵格和極坐標采樣方法作為評價整個平麵度要素的方案。

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米字型柵格采樣。該方法由在每個方向上由一係列具有三個直線度輪廓的柵格和通過其主對角線的兩條直線度輪廓組成,形成一個米字型柵格。該方法可能存在對大表麵采樣點不足的問題。

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平行線采樣。該方法由在一指定方向上由多條等間距的直線度輪廓組成,形成一係列平行線輪廓。該方向對輪廓方向的采樣頻率要大於與之正交的方向,因此隻有某一方向的高次諧波信息比與之正交方向的信息更加重要時,才推薦此方案。

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布點采樣。該方法由在平麵度輪廓上以隨機或按一定圖案形式獲得的采樣點組成。該方法的采樣密度低於上述其他的方案,具有速度快的特點,適用於近似評估平麵度的場景。

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3.分析案例

在數據分析環節,采樣過程都由分析軟件在後台完成,不同的數據可能采用相應的采樣方法,從而達到效果和計算效率的平衡。

測量數據完成采樣後,經降噪、校平等預處理後,選擇ISO 12781平麵度評價工具,選擇最小二乘法或者最小區域法,並設置濾波參數,即可獲得四項平麵度結果。

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