輪廓類精密機械零件尺寸測量技術探析

譚秀梅

摘 要：探索機器配件大小度量問題，提升度量結果的精準度。對于以往配件大小的度量方式中，肯定或多或少的存在度量差異。針對規模較小的高精準度配件測量時，因為精準度高的工件尺寸對精準度要求嚴格，度量中較小的差異對結果都會有不良影響，致使精密工件測量效果精準度不高。為了處理上面所說的問題，提議誤差彌補方式的精密機器工件大小度量方式。經過便宜量差異彌補，在錯位方位找到最適宜的判斷位置，在展開大小距離差異彌補，同時綜合便宜以及距離的雙彌補形式，可以精準的算計出工件的大小，改善以往方式的不足，實現精密機器工件大小的精準度量。試驗表明，改善方式在很大程度上提升度量的精準性，有很好的成果。

關鍵詞：精密零件；尺寸測量；誤差補償

1 引言

伴隨著科技的前進，制造程序自動化快速前進以及精密制造的普遍使用，對制作的機器工件的精準性要求越來越高，精密性工件的大小度量問題也慢慢的受到人們的關注，現代化工業制造的水準是憑借精準的工件大小度量措施。現在機器工件變得更加繁瑣，從單一模型朝著多模型前進，精密性高的工件日益增多，各種各樣的工件對外表的需求也日益增多，所以對大小度量檢測措施也日益提升。現在機器工件很多都是使用工廠加工線的加工形式，巨量的工件是從分散在各個不一樣地方的工廠制造，然后裝置在一件產品中，因為不一樣的范圍制造加工規模不一樣，這就需要提升對每一個工件大小測量的精密度，檢測它是不是符合標準。由于工件大小是不是精確，對機器設備等各式設施的品質、工作狀況、安全性、抗磨性、噪音以及工作時間都有著很大程度的影響，所以有關智能的工件大小度量手段也慢慢的成為學者探索的對象。

2 零件尺寸測量原理

現在對于機器工件大小度量的手段主要是經過人工進行檢測，借助特殊的工具實現大小的度量，對于智能化的工件大小度量大多是經過提取工件的大小邊沿像素，之后和完整的工件照片進行對比開展相減操縱，借助相減的差異值經過直徑抑或角度值進行算計，獲取真正的大小，在設立的工件大小的缺陷閥值時，假如得到的數值要比閥值大，那么就能夠認定工件大小是不達標的，如果得到的數值要比閥值小，那么經過計算，得到真正的閥值，這種計算方式的詳細檢測道理，是根據：

2.1 零件圖像的初始化

零件圖像初始化。考慮到零件所處的不同環境的變化，光照限制等實際的情況，對采集的零件圖片邊沿可能因為細微的缺陷原因造成像素丟失，影響下一步尺寸計算的結果，通過一些圖像的預處理可以很好的提取更多零件的邊沿尺寸信息。

2.2 零件待計算像素定位

在像素的基礎上計算工件大小的手段具有一點問題。使用閥值的宗旨是考慮在度量大小的過程中存在差異。不過當要進行測量的工件是高精準性時，對于一些高精準度的大小使用像素距離方式沒有辦法精確的計算出來，如果工件的圖片和規范大小圖片之間只有很細小的差距時，計算出來的結果和規范數據差不多，沒有太大出入，大小的差異不符合閥值需要，會判斷為合格產品。不過這對精準度高的工件來講，這種算計差異已經是錯誤辨別工件大小不達標的根據，所以不能夠實現對工件高精準性的度量，致使計算方式對精準性工件大小度量的準確性干擾。

針對傳統算法的缺陷，本文提出一種基于誤差補償的零件尺寸計算方法。通過補償計算過程中產生的誤差，解決了上述算法中的問題，使其能夠比較精準的計算高精密零件尺寸，提高計算精度。

3 誤差補償的零件尺寸測量

度量精準性工件最經常使用的方法是算計用位置對比方式，經過將需要進行測量的工件定位在規范大小模型上，其定位大小為依據確定大小，定位方位能夠劃分為等待檢測工件點、線面的地方。針對小型但精準度高的工件來講，精準性大多在二毫米以內。現在在定位度量的基礎上關鍵是在坐標的差異程度為基礎開展算計，使用像素視覺的措施，可以減少對高精準度工件的直接觸碰，降低誤差，迅速精確的得到每個孔的大小以及方位度差異，精準的得到工件的大小。

3.1 初步誤差計算分析

對一個高精密空間均勻分布的機械零件進行尺寸測量，能夠得到誤差極小的結果，一般的結果誤差范圍都在小數點后 2 位，這樣的測量結果對一般的機械零件也能夠滿足要求了，但是對于一些高精密零件來說，這樣的結果還是略顯粗糙，需要得到更為精密的結果。因此需要在原來的基礎上進行一系列的補償工作。

3.2 偏移誤差補償

上文求出的結果不夠精準的一個主要原因就是偏移誤差不夠精確。偏移誤差是相對于真實的偏移角度來說的，所以要求出高精度的偏移誤差就要先確定真實的、準確的偏移角度，一旦高精密零件真實的偏移角度確定以后，根據其與相鄰零件組成不分的結構特性，也能求出一個相對準確的偏移誤差補償量。

確定精密零件真實偏移量的原則是，真實的偏移誤差位置應該滿足條件最小收斂性，也就是這個實際誤差值應該是所有相關部分與其對比后，求出的共性誤差最小的那個值。

3.3 距離誤差補償

距離差距是，在進行一些距離算計時不能夠完全的獲取真實的數據存在一定的差異，下面論述了對偏移差異開展彌補，獲得最佳的方位度量數據。測量距離時，任何點的選擇對最終的度量成果都存在影響，只要有一個點沒有選擇對，那么測量數據就肯定會存在差異，選擇不對的點越來越多，那么最后獲得的數據和實際數據就相差越多，為了補償這個誤差，對高精準度的機器工件開展距離差異彌補，綜合上一節的便宜差異彌補，獲取最佳距離位置，獲取最真實的大小值。

在偏移角度誤差確定之后，通過彌補角度上的不足來求得距離誤差，如果實際測得的距離尺寸數據比真實的數據要大，誤差設為正向，可以利用計算出的較大誤差對對應的點進行距離補償，距離尺寸補償的原則也是要求滿足共性收斂的條件，即距離補償后沒點的平均距離誤差達到最小，也就是距離補償后平均距離誤差達到最小。具體的方法步驟如下：

（1）找到偏移度最大的測試點，測得該點的偏移角度，設為a。

（2）計算出補償的單位距離q，根據計算出的最大補償距離，除以補償的次數，就是單位補償距離，最大補償距離為多層實際測得距離與實際距離的差值的平均距離。

（3）計算偏轉角度后，把角度除以需要偏轉的次數，求出每次需要偏轉的角度，按次偏轉，記錄下每次偏轉后的距離誤差值。

（4）沒偏轉一次，與實際誤差值進行做差操作，求出移動后每次的誤差值，運用每次得到的結果迭代計算，使得求得的值逐漸變小。誤差成下降趨勢。

（5）假如獲取的差異結論數據沒有改變，表明差異結論已經降到最低，獲得的最后距離差異為彌補差異，使用這種結論對最終結論開展彌補操縱。

使用上面所講述的方式，可以精準的對高精準度機器工件的大小度量結論開展彌補。最終實現精準度量。

4 結束語

文章提出了一種在誤差基礎上進行彌補的高精密機器工件大小度量方式。經過對工件開展大小度量偏差以及便宜角度度量差異的彌補，準確度量高精密工件的真實大小。防止以往算計中具有的毛病，伴隨著工業智能化的前進，文章中提出的算計方式具有現實以及實用意義。

參考文獻

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