王阿利

摘要：接触式轮廓仪是测量机械零件表面轮廓特征信息的有效工具，它可以对机械工件的轮廓、二维尺寸、二维位移进行测验与检验。在进行测量时，由于要与被测工件表面接触，就会存在由于探针沾污，探针缺陷以及扫描位置不准的现象，检测到的轮廓曲线会呈现出粗糙不平的情况，这给准确标注工件轮廓线带来了影响。本文以某工件轮廓线参数为基础，研究了一种工件轮廓参数校正方法。该方法可以根据工件在不同角度的轮廓线数据，计算出倾斜角度，同时设计了坐标变换模型，对其进行角度校正，给出了水平状态与倾斜状态下的模型误差。

Abstract： The contact profilometer is an effective tool to measure the surface profile feature information of mechanical parts. It can inspect the profile， two-dimensional and two-dimensional displacement of the mechanical parts. But the detected contour curve will be rough and uneven during the measurement， because there will be the phenomenon of probe contamination， probe defects and inaccurate scanning position， which has an impact on the accurate marking of the workpiece contour. In this paper， a correction method for the workpiece contour parameters is proposed to calibration of workpiece model parameters. This method can calculate the tilt angle according to the contour data of the workpiece in different angles. At the same time， the coordinate transformation model is designed to correct the angle， and the model errors in horizontal state and tilt state are given.

关键词：接触式轮廓仪;参数修正;工件轮廓

Key words： contact profilometer;parameter correction;workpiece profile

中图分类号：TP217+.1                                  文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）10-0058-02

1  概述

接触式轮廓仪是一种给两坐标测量仪器，它由工作平台、夹具、被测工件、探针、传感器和伺服驱动等部件组成，如图1所示[1-2]。它的工作原理是，当探针接触到被测工具表面并匀速滑行，传感器感受到被测表面的几何变化的同时，在X轴和Z轴方向分别采样，并转化为电信号，进而转化为数字信号储存在数据文件[3]。轮廓曲线在理想状态下是光滑的，但在实际问题中，接触式轮廓仪在使用过程中，探针不免会存在被玷污，缺陷以及扫描位置不准的问题出现，这就会影响工件形状的准确标注。为了简化这些问题，在进行参数标注时，对所测工件轮廓曲线进行了假设。假设被测工件的轮廓线都是由直线和圆弧构成的平面图形，但是由于在实际工程中对被测工件放置的角度和位置不同，轮廓线参数的计算值也会存在差异。……