一种测量大曲率圆弧半径的新方法

    1前言

    圆弧半径 R 的检测方法通常有以下几种：第一种是用 R 尺直接比较测量，或者用工具显微镜（也可投影仪）采用与标准圆弧半径比较法测量。 第二种方法是用万能工具显微镜采用弓高弦法测量圆弧半径 R=h/2+L2/2h。 第三种是采用三坐标测量机用测圆的方式直接测量圆弧半径。 第一种方法测量精度较高， 比较适合测量小于R100mm 的圆弧半径，对于大于 R100 mm 以上的则受设备的测量范围的限制； 第二种和第三种方法对于测量只有 1/4 以下的圆弧半径，测量误差较大。 由于工作原因我们接触到了 R2000mm 以上的圆弧半径而且圆弧长度也不超过 900mm，若采用第一种方法则需要做标准比较样板，同样标准样板也存在着检测难题，这对大的半径样板来说此种方法不太实用，若用第二、三种方法则检测误差（2~5）mm 左右，为此我们通过一段时间的摸索研究出一种新型检测方法。

    2 检测方法介绍

    新的检测方法是用三坐标测量机， 最好是用有扫描探头的三坐标测量机， 在曲线测量模式下扫描圆弧工作部分轮廓的方法，其扫描的点数尽量多一点。将这些扫描点入 AUTO CAD 中生成轮廓曲线， 在 AUTO CAD 中制成标准圆， 将扫描生成轮廓曲线与标准圆进行比较的方法。该方法初看起来比较简单，但在实际操作中有两个难点需要解决，第一是如何将扫描数据导入 AUTO CAD中，第二是将轮廓曲线与标准圆的比较过程，即使用软件的技巧。 通过我们一段时间的摸索总结出了一套较为有效的的方法，下面较详细介绍操作过程。

    如何将扫描数据导入 AUTO CAD

    由于不同类型的三坐标测量机其测量软件也有所不同，因此导出的数据格式有所差别，但一般的三坐标测量机的软件都有 TXT 文本格式。以我们使用的德国 ZEISS（UMC850） 三坐标测量机为例， 用扫描方式测量一样板（724 个点），以下是用文本格式导出的数据：

    从上面的数据看出，1~12 项是为了简化测量数据建立的一个测量坐标系， 后面的扫描点 1~724 由序号 X、Y、Z 以及 I、J、K 组成，而 AUTO CAD 读入的数据格式是X，Y；即 X 和 Y 数据间用逗号隔开的数据。 如下所示数据列形式：

    579.1442，-571.7338

    579.2326，-570.9112

    579.3124，-570.0727

    579.3741，-569.3609

    579.4471，-568.5438

    因此需要将前面的数据表进行处理，删除 1~12 项建立的测量坐标系比较容易，用手工删除即可，但要将扫描点 1~724 处理成 X,Y 形式的数据表，用手工操作即费时费力又容易出错，经过我们一段时间的摸索，巧妙地借用office Excel 电子表格软件对数据进行处理 X,Y 形式具体方法如下：