XW5使用范例稿Word下载.docx

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测量评定方法

圆度

圆柱度

直线度

轴线直线度

平面度

同轴度

平行度（线间）

垂直度（线间）

圆跳动（可修正基准）

全跳动（可修正基准）

测量方法

半径法

√

截面法

坐标法

水平仪法

准直仪法

瞄靶法

最小区域中心法

最小二乘中心法

对角线法

网格法

评

定

方

法

测量跳动

最小区域法

最小二乘法

最小外接圆法

最大内切圆法

两端点法

2．形位误差数据处理软件的设计编制

系统中各项目的最小二乘评定法均用解析法计算（此法已较成熟）实现，直线度的两端点连线法、平面度的对角线法按国家标准的定义计算方法实现，故系统中软件设计的重点是解决最小区域评定的计算方法。

按最小区域法评定形位误差是国家标准规定的基本方法。

由于目前按最小区域法评定形位误差尚未达到如最小二乘法那样，可以用解析方法一次快速的算出结果。

因此多采用数学上的各种优化方法求解。

该系统为使形位误差测量快速简便，在满足计算程序完善及计算结果准确的条件下，充分利用形位误差最小区域评定法中的目标函数十分明确的特点，采用了最佳方向、步长特征判别法为最小区域评定法的基本计算方法，从计算方法上大大提高了软件的计算速度。

最佳方向、步长特征判别法用于形状误差测量数据处理工作，从选取恰当的初值出发，确定最佳方向、步长后计算一次目标函数，按各误差项目的判别准则判别。

凡计算结果的特征点已符合判别准则时则输出计算结果。

否则再次确定最佳方向、步长，反复进行计算，直到符合判别准则为止。

需要说明的是如圆柱度项目，因目前尚无完善的判别准则，则直接按最佳方向、步长法反复进行计算，直到不能获得有效的改进为止。

位置误差最小区域法的评定计算，是按最佳方向，步长特征判别法计算出基准的方位，再按各项目的要求计算出位置误差值。

系统按按上述方法设计的形位误差数据计算评定软件，计算程序完善、计算结果准确、计算速度快。

按最小区域法计算目标函数的运算次数很少就可达到要求时，其计算速度已接近甚至超过了该项目的最小二乘法计算速度。

有些项目（如圆度）的算例只需计算一次目标函数即达到要求，这已是目前用任何计算方法所可能达到的速度极限了。

系统中的形位误差计算评定软件，全部按现行的形位公差国家标准、直线度误差检测、平面度误差检测、平板检定规程、同轴度误差检测等标准的有关规定及要求编制。

第二节XW-5形位误差数据处理系统应用举例

在XW-5形位误差数据处理系统中十项形位误差软件运行的基本过程是：

（1）．按形位测量项目从计算机调出相应的软件。

（2）．自动采集取得测量数据，或由人工将测量数据及有关设定参数键入计算机。

（3）．选择评定方法后进入计算评定，最后得出形位误差的计算评定结果。

（4）．由屏幕或打印机输出该项形位误差的计算评定结果。

一、XW-5形位误差数据处理软件处理过程举例——“直线度”

直线度数据处理软件是依据直线度测量方法编写的，由“坐标法”、“跨距法”和“分离法”三个子系统组成。

在这里，以应用较为普遍的“跨距法”为例说明形位误差数据处理软件进行数据处理的应用过程及软件主要界面的功用。

调用直线度数据处理软件，首先在计算机屏幕上显示本软件名称画面和版权页信息，然后进入主界面。

见图1-2所示。

图1-2直线度测量数据处理软件主界面

在主界面中选择“跨距法”，进入该评定方法的子系统界面，见图1-3。

图1-3直线度跨距法测量数据评定软件菜单

各主要界面的功能与使用过程如下：

◆《创建文件》快捷操作键：

“Ctrl+N”

打开创建文件窗体，窗体上的〖确定〗按钮、〖下一步〗按钮处于失效状态。

⑴测量仪器的选择

每个新建文件，应当选择适当的测量仪器。

系统预置的直线度检测仪器有5种，包括有准直仪/准直电感仪／电子水平仪／框式水平仪／合像水平仪。

单击“测量仪器”选择栏，将列出在规定测量方式下可供选择的仪器名称表，选择其中的一个。

见图1-4。

图1-4直线度《创建文件》界面中选择测量仪器

（2）数据文件名输入

光标在文件名输入框中闪动，在输入框内输入数据文件名（主文件名不超过8个ASCII字符），扩展名“.ZXJ”系统将自动加上。

本系统为方便数据文件管理，对直线度数据文件名的辅助名作了规定：

直线度数据文件类型为“坐标法数据文件”时，数据文件的辅助名为“.ZXB”。

直线度数据文件类型为“跨距法数据文件”时，数据文件的辅助名为“.ZXJ”。

直线度数据文件类型为“分离法数据文件”时，数据文件的辅助名为“.ZXF”。

当窗体上有信息输入时，〖确定〗按钮恢复正常。

当单击〖确定〗按钮后，〖下一步〗按钮恢复正常。

单击〖下一步〗按钮进入“参数设置”窗体。

◆《参数设置》快捷操作键：

“Alt+S”

该窗体用于数据文件基本信息内容的输入、修改、补充和选择评定算法。

窗体中出现红色字符的显示框，仅用来指示有关信息，不许使用者修改。

本窗体所指输入、修改或补充的文件信息是指可以用键盘输入的有关信息，包括使用者对选择框项所做的项目选择操作。

见图1-5。

〖确定〗按钮：

将使新输入信息替换当前运行的原文件中信息。

此按钮开始为失效态，当信息输入框有修改、选择操做后，〖确定〗按钮才有效。

窗体显示的内容

◇数据文件路径：

显示正在运行的数据文件全名称及工作路径。

◇零件编号：

显示被测零件的编号；

输入ASCII字符数一般不超过8位。

◇检测人员：

显示检测者姓名或检验员代号；

◇检测日期：

显示检测零件的日期，新建或修改文件时为系统当前日期。

（不可修改项）

◇测量仪器：

显示测量仪器的名称，在《创建文件》窗体选定。

◇分度值／仪器挡位：

显示测量仪器的分度值，在测量时由检验员选定。

系统预置了测量仪器的分度值或挡位值供用户选择。

“分度值”项的显示内容与相应测量仪器自动适应。

“仪器名称”默认值是“准直仪”，“分度值”项系统默认值是“0.005mm/m”。

当数据来自《数据采集器》时，分度值／仪器挡位的数据为测量时的数据，不可修改。

图1-5直线度参数设置与选择评定算法界面

◇被测零件长度：

显示被测零件的实际测量长度，输入值范围：

4～9500mm，系统默认值为200mm。

◇测量跨距：

显示测量跨距的长度，跨距法测量时一般为等距。

可输入2～500mm，系统默认值为100mm。

◇测量点数：

显示测量直线度时的测量布点点数，可输入3～20点，系统默认值为3点。

上述三项数据值输入后，系统会自动判断纠正并会依据下式自动计算被测零件长度：

　　　跨距法被测零件长度=测量跨距×

测量段数（测量点数—1）

◇评定方法：

显示数据处理的评定算法。

本系统直线度误差评定方法为“两端点法”、“最小二乘法”和“最小区域法”，由用户根据需要选择之。

系统默认值为：

“两端点法”。

（选择修改项）

◇测量方式：

直线度的测量方式本系统规划为“单向方式”和“回测方式”两种。

◇测量表面：

显示测量表面特征，本系统有“外表面”和“内表面”两种。

平导轨及平面内的直线约定为外表面，系统默认值为“外表面”。

◆《输入数据》快捷操作键：

“Ctrl+I”

窗体显示由行和列构成的数据表格框。

列数由顶部首行中的数字标识，行数由数据表格框右边的数字标识。

本系统收集测量数据的方式有三种，即：

键盘输入、半自动采集与全自动采集。

后两种需配置“数据采集器”。

键入数据范围设置

测量仪器为“准直电感仪”时，键入数据范围为±

999.99um。

测量仪器为“电子水平仪”时，键入数据范围为±

999字。

测量仪器为“框式水平仪”时，键入数据范围为±

99格。

测量仪器为“合像水平仪”和“准直仪”时，键入数据范围为±

999格。

在测量数据显示窗体中可编辑或修改测量数据。

本系统对键入数据的输入位数规定不应超过7位。

使用方向键或回车键确认输入数据时，系统将自动把超界数据变更为默认值。

当按〖确定〗按钮后，系统将搜索当前测量的所有数据，如有不符数据，将弹出对话框提示使用者修正，直到键入的数据符合系统规定时为止。

键入数据方法：

可使用鼠标或使用方向键移动虚线格来确定输入数据的位置。

当用方向键选中一个单元格时，按回车键使该单元格变为当前输入框，即可向输入框键入新的数据或编辑它已有的数据。

移动方向键或按回车键，即完成一个数据的输入。

当用鼠标双击单元格时，当前单元格为输入框，在输入框内键入新的数据或编辑它已有的数据。

离开输入框位置再次单击鼠标即完成一个数据的输入。

见图1-6，此例为11个测点、10个测段。

当测量方式为“单向方式”时，行数表示直线测量测点（段）数，列数上只有一列显示在该位置上的测量数据。

当测量方式为“回测方式”时，行数表示直线测量测点（段）数；

列数有三列，分别显示在该位置上顺向测量数据、回测测量数据和两次测量数据的平均值。

平均值项的数据计算由系统自动完成。

当前窗体数据的修改：

单击〖清空〗按钮，可暂时将当前窗体上的全部数据“清零”。

若要真正“清零”，还需单击〖确定〗按钮。

键入（修改）数据确定：

当前测量数据输入或修改后，均需单击〖确定〗按钮，否则所输入数据无效。

输入测量数据后，单击〖下一步〗按钮，计算机内部瞬间便完成数据处理计算工作，屏幕上出现评定结果界面。

在此界面上同时显示直线度误差相应评定方法的结果数值与误差分布曲线，十分直观、方便、快捷。

图1-6键入直线度测量数据图1-7直线度最小区域法评定结果数据

◆《结果数据》快捷操作键：

“Ctrl+J”

显示评定后的误差结果数据。

数据显示格式同“键入测量数据”窗体。

误差数据最大值与最小值显示

两端点法和最小二乘直线法：

结果数据有一对最大，最小数据。

误差数据最大点显示区用红背景色表示，误差数据最小点显示区用绿背景色表示。

最小区域直线法：

直线度结果数据将按一定准则显示。

一般有两个最大、一个最小数据，或两个最小、一个最大数据。

理想情况下呈高、低、高规律分布，或低、高、低分布。

见图1-7。

我们知道，对同一组测量数据，使用不同的计算评定方法会得出不同的评定结果数值。

比如，在直线度评定中，同一组测量数据若按照“端点连线法”评定的结果为不合格，按“最小二乘法”或“最小区域法”评定的结果可能就是合格。

进入误差曲线窗体

单击窗体上的〖图形〗按钮，可直接进入直线度误差曲线界面，方便的实现被测量直线的评定数据与误差曲线图形的显示对照。

◆《误差曲线》快捷操作键：

“Ctrl+G”

在窗体上显示误差曲线为直线度误差曲线。

由于是由计算机绘制误差图形曲线，可以直接将误差评定直线方向与Y坐标平行，不会出现手工绘制图形中评定方法中允许的可忽略的微小误差的情况。

见图1-8。

图1-8直线度两端点法评定结果误差曲线显示界面

◆《GB数据》快捷操作键：

“Alt+T”

屏幕中显示的数据摘自GB/T1184—1996中的部分直线度公差表。

此表供使用者将评定数据结果与相应尺寸段的直线度公差数据对照，见图1－9。

图1-9直线度公差值（部分）数据表

◆《打印输出》　快捷操作键：

“Alt+P”

窗体上显示了三个选择框，右方标识了所能打印的项目。

单击选择框，则框内出现个“√”，表示已选中。

使用者可根据需要，进行各种单一选择或组合选择打印项目见图1-10。

本系统以打印输出格式限定使用A4纸幅面。

图1-10打印直线度检测报告

◆《检测记录》快捷操作键：

“Ctrl+R”

屏幕显示检测工作的主要事项记录。

如果需要，由检测人员输入的该次检测工作的过程、主要事项记录，用于说明及日后工作备忘。

系统规定记录长度≯400个字符。

见图1-11。

图1-11直线度检测过程记录

数据处理软件的文件管理功能：

在XW-5形位误差测量数据处理系统中，每一个检测项目的测量数据都将可以组成一个数据文件，系统可以实现数据文件的创建、打开、删除、保存、建立新文件夹等功能，使用方法基本同Windows操作系统。

分别见图1-12、图1-13和图1-14。

◆《打开文件》快捷操作键：

“Ctrl+O”

图1-12打开文件界面

◆《保存文件》快捷操作键：

“Ctrl+S”

图1-13保存文件界面

◆《删除文件》快捷操作键：

“Ctrl+D”

图1-14删除文件界面

二、XW-5形位误差数据处理软件处理过程举例——“圆度”

形位误差圆度项目的测量可以配置XW—250形位误差测量仪与本软件来完成。

下面说明用形位误差数据处理软件进行数据处理的应用过程及软件主要界面的功用。

调用圆度系统：

首先在计算机屏幕上显示本软件名称画面和版权页信息。

然后进入主界面。

见图1-15。

图1-15圆度测量数据评定软件主界面

系统预置的圆度检测仪器有4种，包括有百分表／千分表／扭簧表／电感测微仪。

见图1-16。

光标在文件名输入框中闪动，在输入框内输入数据文件名（主文件名不超过8个ASCII字符），扩展名“.DAT”系统将自动加上。

本系统为方便数据文件管理，对圆度数据文件名的辅助名作了规定：

圆度数据文件类型为“分析数据文件”时，数据文件的辅助名为“.DAT”；

用于工艺分析、质量分析，可使用手工输入或修改测量数据。

圆度数据文件类型为“原始数据文件”时，数据文件的辅助名为“.%”；

用于质量检测，测量数据不能修改。

图1-16圆度《创建文件》界面

将使新输入信息替换正运行的原文件中信息。

此按钮开始为失

效态，当信息输入框有修改、选择操做后，〖确定〗按钮才有效。

◇数据文件路径：

◇仪器名称：

“仪器名称”默认值是“千分表”，“分度值”项系统默认值是“0.001mm”。

显示测量截面的测量点数，可输入24～144点，当测量点数取值过少，将会影响检测结果准确度。

系统默认值为24点。

显示测量表面特征，本系统有“外表面”和“内表面”两种，由使用者选择，系统默认值为“外表面”。

本系统圆度误差评定方法为“最小二乘圆法”、“最小外接圆法”、“最大内切圆法”和“最小区域圆法”，由用户根据需要选择之。

“最小二乘圆法”。

见图1-17。

图1-17圆度参数设置与选择评定算法界面

由于每行显示10个数据，右边列出的行标识数为十进制的整数。

所以数据输入单元格由行和列的位置确认。

所构成的数据表格，符合人们阅读习惯。

仪器为“百分表”和“千分表”时，系统对键入数据范围为±

9.999mm，

仪器为“电感测微仪”和“扭簧表”时，系统对键入数据范围为±

对“分析测量数据”类型的数据文件，在显示窗体中可编辑或修改测量数据。

当按〖确定〗按钮后，系统将搜索当前截面的所有数据，如有不符数据，将弹出对话框提示使用者修正，直到键入的数据符合系统规定时为止。

见图1-18。

图1-18键入圆度测量数据（此例为36个测点数据）

单击〖清除〗按钮，可暂时将当前窗体上的全部数据“清零”。

若要真正“清零”，则需单击〖确定〗按钮。

当前截面数据输入或修改后，均需单击〖确定〗按钮，否则所输入数据无效。

输入测量数据后，瞬间便完成数据处理计算工作，同时弹出评定结果界面。

在此界面上同时显示圆度误差最小区域法评定的结果数值、圆心坐标数值与误差分布曲线，十分直观、方便、快捷。

见图1-19。

图1-19圆度显示评定结果与误差曲线

显示评定后的结果数据。

误差数据显示窗体界面显示当前截面的误差结果数据。

最小二乘圆法：

最小区域圆法：

圆度结果数据一般有两对最大，最小数据，理想情况下，呈相间规律分布。

误差数据最大点与次大点显示区用红背景色表示，误差数据最小点与次小点显示区用绿背景色表示。

见图1-20，在此界面上，可以清楚地看到呈相间规律排列的评定结果数据中两组最大与最小数值的大小和位置。

图1-20圆度最小区域圆法评定结果数据显示界面

进入误差曲线窗体

单击窗体上的〖图形〗按钮，可直接进入圆度误差曲线窗体，方便的实现当前截面的评定数据与误差曲线图形的显示对照。

◆《误差曲线》快捷操作键：

圆度误差图形显示

在窗体上显示误差曲线为圆度误差曲线。

单击窗体上的〖数据〗按钮，可直接进入圆度评定结果数据窗体，方便的实现当前截面的误差曲线图形与评定数据的显示对照。

见图1-21。

图1-21圆度最小区域圆法评定结果误差曲线显示

在此界面上，可以清楚地看到在两个同心圆包