专利名称：螺旋曲面测点获取方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及机械精密测量技术领域，特别涉及一种螺旋曲面测点获取方法及装置。
背景技术：
在机床类产品、伺服控制机械产品、航空航天类产品等复杂螺旋曲面的测量领域 中，螺旋曲面的精确测量是保证复杂螺旋曲面精度的关键技术，该技术在机械、航空、计量 等行业应用广泛。但目前在螺旋曲面面型测量中如何测量得到螺旋曲面上的测点(也称为 测量点)，以通过螺旋曲面上的测量点表示面型精度，一直没有很好的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种螺旋曲面测点获取方法及装置，通过获取等面积均勻 的测点实现高精度螺旋曲面的测量。本发明实施例提供一种螺旋曲面测点获取方法，包括将螺旋曲面进行数学展开，得到所述螺旋曲面的展开环面；沿所述展开环面的径向对所述展开环面进行分割，得到分割后的多个子环面；对所述分割后的多个子环面进行周向分割，得到多个面积相等的分割单元；根据所述多个面积相等的分割单元获取所述螺旋曲面的测点。本发明实施例提供一种螺旋曲面测点获取装置，包括展开�？椋糜诮菪娼惺д箍玫剿雎菪娴恼箍访妫坏谝环指钅？椋糜谘厮稣箍访娴木断蚨运稣箍访娼蟹指睿玫椒指� 后的多个子环面；第二分割�？椋糜诙运龇指詈蟮亩喔鲎踊访娼兄芟蚍指睿玫蕉喔雒婊� 等的分割单元；获取�？椋糜诟菟龆喔雒婊嗟鹊姆指畹ピ袢∷雎菪娴牟獾恪１痉⒚魈峁┑穆菪娌獾慊袢》椒白爸茫捎诨袢〉搅嗣婊嗟鹊姆指畹ピ� 后得到各个分割单元相对应的测点，使得螺旋曲面上的测点布置均勻，通过获取等面积均 勻的测点，提高了螺旋曲面上的测点位置坐标的精度；由于实现了高精度螺旋曲面的测量， 从而为螺旋曲面面型的精确测量提供了条件。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明螺旋曲面测点获取方法一个实施例的流程示意图2为本发明螺旋曲面测点获取方法又一个实施例的流程示意图；图3为图2所示实施例所示的一个螺旋曲面的示意图；图4为图3所示实施例的螺旋曲面对应的展开环面的示意图；图5为图4所示实施例的分割后的展开环面的示意图；图6为图3所示实施例得到的测点的示意图；图7为本发明螺旋曲面测点获取装置一个实施例的结构示意图；图8为本发明螺旋曲面测点获取装置又一个实施例的结构示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例中所述的螺旋曲面具体可以为机床类产品、伺服控制机械产品、航 空航天类产品对应的工件的表面。图1为本发明螺旋曲面测点获取方法一个实施例的流程示意图，如图1所示，本实 施例包括如下步骤步骤101、将螺旋曲面进行数学展开，得到该螺旋曲面的展开环面；步骤102、沿该展开环面的径向对该展开环面进行分割，得到分割后的多个子环 面；步骤103、对该分割后的多个子环面进行周向分割，得到多个面积相等的分割单 元；步骤104、根据该多个面积相等的分割单元获取该螺旋曲面的测点。本发明实施例提供的螺旋曲面测点获取方法，由于获取到了面积相等的分割单元 后得到各个分割单元相对应的测点，使得螺旋曲面上的测点布置均勻，通过获取等面积均 勻的测点，提高了螺旋曲面上的测点位置坐标的精度；由于实现了高精度螺旋曲面的测量， 从而为螺旋曲面面型的精确测量提供了条件。为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面结合图2 图5对本发明实施 例进行详细描述。图2为本发明螺旋曲面测点获取方法又一个实施例的流程示意图，图3为图2所 示实施例所示的一个螺旋曲面的示意图，图4为图3所示实施例的螺旋曲面对应的展开环 面的示意图，图5为图4所示实施例的分割后的展开环面的示意图，图6为图3所示实施例 得到的测点的示意图；如图2所示，本发明实施例包括步骤201、将螺旋曲面进行数学展开，得到该螺旋曲面的展开环面；其中，如图3所示，为本发明实施例的螺旋曲面1的示意图，其中螺旋曲面1具有 内圆环11和外圆环12，如图4所示，为图3所示螺旋曲面1的展开环面2 ；可以通过现有的 螺旋曲面展开方法得到该螺旋曲面1的展开环面2，由于现有的螺旋曲面展开方法是对螺 旋曲面的一种近似描述，因此本发明实施例中的展开环面2的面积与螺旋曲面1的面积存 在误差，并非严格意义上的相等；具体的螺旋曲面展开方法可以参考现有技术中的描述，在此不再赘述。步骤202、获取该展开环面的内圆环对应的第一半径长度；步骤203、获取该展开环面的外圆环对应的第二半径长度；步骤204、根据该第一半径长度和第二半径长度对该展开环面沿径向进行三等分 分割，得到分割后的三个子环面，其中，三个子环面从该展开环面的内圆环至外圆环依次为 第一子环面、第二子环面、第三子环面；在上述步骤202 步骤204中，第一子环面51、第二子环面52、第三子环面53参 见图5所示；此外，在执行步骤202 步骤204时，并无严格的时间上的先后顺序，可根据实 际操作调整执行顺序；步骤205、沿该展开环面的径向获取该展开环面上的基准线；其中，再如图5所示，该基准线M仅为分割子环面的一个参考，具体为沿展开环面 的径向方向的直线；进一步地，也可以不通过基准线对展开环面进行分割，只要得到的分割 后的多个分割单元的面积相等即可；步骤206、以基准线为参考对第一子环面沿周向分割，得到第一数量的分割单元；步骤207、以基准线为参考对第二子环面沿周向分割，得到第二数量的分割单元；步骤208、以基准线为参考对第三子环面沿周向分割，得到第三数量的分割单元， 其中，第一数量的分割单元、第二数量的分割单元、第三数量的分割单元的面积相等；其中，在步骤206 步骤208中，第一子环面、第二子环面、第三子环面沿周向进行 分割具体是指沿第一子环面、第二子环面、第三子环面的圆周方向进行分割；此外，在执行 步骤206 步骤208时，并无严格的时间上的先后顺序，可根据实际操作调整执行顺序；步骤209、分别获取该多个面积相等的分割单元各自对应的重心坐标，其中，重心 坐标即为所述螺旋曲面的测点。其中，如图6所示，为本发明实施例获取到的测点的示意图，可以通过现有的求取 面形重心的方法得到分割单元各自对应的重心坐标，具体的面形重心求取方法可以参考现 有技术中的描述，在此不再赘述。本发明实施例提供的螺旋曲面测点获取方法，由于获取到了面积相等的分割单元 后得到各个分割单元相对应的测点，使得螺旋曲面上的测点布置均勻，通过获取等面积均 勻的测点，提高了螺旋曲面上的测点位置坐标的精度；由于实现了高精度螺旋曲面的测量， 从而为螺旋曲面面型上的精确测量提供了条件。为了更清楚的理解本发明实施例的技术方法，下面通过图6对图2所示实施例进 行具体描述。在图6所示实施例中，该展开环面对应的内圆环61的第一半径长度为队=30mm, 该展开环面的外圆环62的第二半径长度为R4 = 60mm ；根据该第一半径长度和该第二半 径长度对该展开环面沿径向三等分分割得到三个子环面，并对应有两个圆环，即第一圆 环63和第二圆环64，其中，第一圆环63对应的半径长度为& = 40mm，第二圆环64对应 的半径长度为R3 = 50mm ；若内圆环61与第一圆环63对应的第一子环面65被分割为n21 个分割单元，其中n21为第一数量，外圆环62与第二圆环64对应的第三子环面67被分 割为n32个分割单元，其中，n32为第三数量，第一圆环63与第二圆环64对应的第二子环 面66被分割为n43个分割单元，其中，n43为第二数量。由各个分割单元面积相等得到
权利要求
1.一种螺旋曲面测点获取方法，其特征在于，包括将螺旋曲面进行数学展开，得到所述螺旋曲面的展开环面； 沿所述展开环面的径向对所述展开环面进行分割，得到分割后的多个子环面； 对所述分割后的多个子环面进行周向分割，得到多个面积相等的分割单元； 根据所述多个面积相等的分割单元获取所述螺旋曲面的测点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述沿所述展开环面的径向对所述展开 环面进行分割，得到分割后的多个子环面包括获取所述展开环面的内圆环对应的第一半径长度； 获取所述展开环面的外圆环对应的第二半径长度；根据所述第一半径长度和所述第二半径长度对所述展开环面沿径向进行三等分分割， 得到分割后的三个子环面，所述三个子环面从所述展开环面的内圆环至外圆环依次为第一 子环面、第二子环面、第三子环面。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述分割后的多个子环面进行周 向分割，得到多个面积相等的分割单元包括沿所述展开环面的径向获取所述展开环面上的基准线； 以所述基准线为参考对所述第一子环面沿周向分割，得到第一数量的分割单元； 以所述基准线为参考对所述第二子环面沿周向分割，得到第二数量的分割单元； 以所述基准线为参考对所述第三子环面沿周向分割，得到第三数量的分割单元，其中， 所述第一数量的分割单元、所述第二数量的分割单元、所述第三数量的分割单元的面积相寸。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括若得到的所述多个分割单元的面积不相等，则调整所述第一数量、第二数量、第三数 量，使得所述多个分割单元的面积相等。
5.根据权利要求1 4任一所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个面积相等的分 割单元获取所述螺旋曲面的测点包括分别获取所述多个面积相等的分割单元各自对应的重心坐标，所述重心坐标即为所述 螺旋曲面的测点。
6.一种螺旋曲面测点获取装置，其特征在于，包括展开�？椋糜诮菪娼惺д箍玫剿雎菪娴恼箍访妫� 第一分割�？椋糜谘厮稣箍访娴木断蚨运稣箍访娼蟹指睿玫椒指詈蟮� 多个子环面；第二分割�？椋糜诙运龇指詈蟮亩喔鲎踊访娼兄芟蚍指睿玫蕉喔雒婊嗟鹊� 分割单元；获取�？椋糜诟菟龆喔雒婊嗟鹊姆指畹ピ袢∷雎菪娴牟獾�。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一分割�？榘� 第一获取单元，用于获取所述展开环面的内圆环对应的第一半径长度； 第二获取单元，用于获取所述展开环面的外圆环对应的第二半径长度；分割单元，用于根据所述第一半径长度和所述第二半径长度对所述展开环面沿径向进 行三等分分割，得到分割后的三个子环面，所述三个子环面从所述展开环面的内圆环至外圆环依次为第一子环面、第二子环面、第三子环面。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所第二分割�？榘ǖ谝换袢〉ピ糜谘厮稣箍访娴木断蚧袢∷稣箍访嫔系幕枷撸坏谝环指畹ピ糜谝运龌枷呶慰级运龅谝蛔踊访嫜刂芟蚍指睿玫降谝皇� 量的分割单元；第二分割单元，用于以所述基准线为参考对所述第二子环面沿周向分割，得到第二数 量的分割单元；第三分割单元，用于以所述基准线为参考对所述第三子环面沿周向分割，得到第三数 量的分割单元，其中，所述第一数量的分割单元、所述第二数量的分割单元、所述第三数量 的分割单元的面积相等。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括调整�？椋糜谌舻玫降乃龆喔龇指畹ピ拿婊幌嗟龋虻髡龅谝皇俊⒌诙� 数量、第三数量，使得所述多个分割单元的面积相等。
10.根据权利要求6 9任一所述的装置，其特征在于，所述获取�？榘ǖ谌袢〉ピ糜诜直鸹袢∷龆喔雒婊嗟鹊姆指畹ピ髯远杂Φ闹匦淖辏� 述重心坐标即为所述螺旋曲面的测点。
全文摘要
本发明涉及一种螺旋曲面测点获取方法及装置，其中方法包括将螺旋曲面进行数学展开，得到所述螺旋曲面的展开环面；沿所述展开环面的径向对所述展开环面进行分割，得到分割后的多个子环面；对所述分割后的多个子环面进行周向分割，得到多个面积相等的分割单元；根据所述多个面积相等的分割单元获取所述螺旋曲面的测点。本发明实施例提供的螺旋曲面测点获取方法及装置，由于获取到了面积相等的分割单元后得到各个分割单元相对应的测点，使得螺旋曲面上的测点布置均匀，通过获取等面积均匀的测点，提高了螺旋曲面上的测点位置坐标的精度；由于实现了高精度螺旋曲面的测量，从而为螺旋曲面面型的精确测量提供了条件。
文档编号G01B21/20GK102062593SQ20101054122
公开日2011年5月18日 申请日期2010年11月12日 优先权日2010年11月12日
发明者娄小平, 孟浩, 潘志康, 祝连庆, 董明利, 郭阳宽, 陈青山 申请人:北京信息科技大学
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