一种求解垂直投影时轴截面牙形遮挡量的计算方法技术

本发明专利技术公开了一种求解垂直投影时轴截面牙形遮挡量的计算方法，首先建立坐标系，将同起始点的遮挡螺旋线和被遮挡螺旋线绘制在坐标系中；其次作图求解上述遮挡螺旋线和被遮挡螺旋线的坐标差，并根据坐标差绘制被遮挡螺旋线相对应遮挡螺旋线的实际位置；最后计算当实际位置的遮挡螺旋线相对被遮挡螺旋线转过一定角度后，遮挡螺旋线的坐标上升量，重复上述步骤计算各个螺旋线对被遮挡螺旋线的坐标上升量，其中的最大值即为所求的遮挡量。该方法可以用来估算垂直投影测量螺纹时螺牙各直径处的牙形遮挡量，提高采用垂直投影测量时牙形参数的准确性。尤其是对牙根处遮挡量的估计可以通过补偿保证垂直投影测量螺纹时螺纹中径和螺纹小径的正确获取。

A method for calculating the amount of occlusion in axial section of vertical projection

The invention discloses a method of vertical projection when the axial section of tooth profile calculation method of occlusions, first establish the coordinate system, will be the same as the starting point of the occlusion helix and occluded spiral line drawing in the coordinate system; secondly, solving the occlusion mapping helix and occluded helix coordinate difference, and according to the coordinates poor drawing blocked helix corresponding to the actual position of occlusion of the helix; finally, when calculating the actual position of the helix relative occluded occlusion helix rotates a certain angle, coordinate the spiral rising amount of occlusion, repeat the above steps to calculate each helix rising amount of coordinate occluded helix, the maximum is the amount of occlusion. The method can be used to estimate the amount of occlusion of the teeth of the screw thread in the vertical projection measurement, and improve the accuracy of the tooth profile parameters. In particular, the estimation of the amount of occlusion at the root can be compensated to ensure the correct acquisition of the thread diameter and thread path in the vertical projection measurement.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于螺纹测量
，涉及一种求解垂直投影时轴截面牙形遮挡量的计算方法。
技术介绍
随着机械制造业发展对螺纹测量提出的高效率要求和图像传感器分辨率的不断提高，对螺纹参数进行投影测量已经越来越多地应用于生产实践。按螺纹规范，螺纹的标准几何参数指螺纹轴截面牙形特征参数，因此采用垂直投影可以方便地获取螺纹轴截面牙形图像。然而，由于受螺旋升角影响，垂直投影时螺纹牙的延伸螺旋面会遮挡螺纹牙形轴截面的垂直投影图像，使其发生牙形失真，以失真的牙形图像来获取螺纹参数会造成螺纹牙形角和中径测量误差，影响螺纹牙形参数测量的准确性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种求解垂直投影时轴截面牙形遮挡量的计算方法，解决了受螺旋升角影响而给螺纹参数测量带来误差的问题。本专利技术所采用的技术方案是，一种求解垂直投影时轴截面牙形遮挡量的计算方法，具体按照以下步骤实施：步骤1：建立坐标系和坐标度量；步骤2：将同起始点的遮挡螺旋线和被遮挡螺旋线以展开方式绘制在步骤1中的坐标系中；步骤3：作图求解步骤2中遮挡螺旋线和被遮挡螺旋线的坐标差；步骤4：根据步骤3中的坐标差绘制被遮挡螺旋线相对应遮挡螺旋线的实际位置；步骤5：计算当实际位置的遮挡螺旋线相对被遮挡螺旋线转过一定角度后，遮挡螺旋线的坐标上升量；步骤6：重复步骤1到步骤5计算各个螺旋线对被遮挡螺旋线的坐标上升量，其中的最大值即为所求的遮挡量。本专利技术的特点还在于：步骤1中建立坐标系和坐标度量的具体方法为：建立坐标系zoθ，同时以o为原点在横坐标θ上标识和在纵坐标z上标识其中，L0为待测圆柱的螺纹导程。步骤2的具体实施方法为：经过原点o绘制与横坐标θ夹角为和的直线Si和Sj，其中，di为根部直径，dj为除根部直径外的任一直径。步骤3求解坐标差Δz的具体方法为： Δ z = cos - 1 d i d j 2 π L 0 - ( d j - d i ) 2 t a n α - - - ( 1 ) ]]>上式中，L0为待测圆柱的螺纹导程，α为螺纹牙形半角。步骤4的具体实施方法为：以o为圆心，以为半径绘制圆C1，圆C1与横坐标交于E点，过E点做与横坐标夹角为的直线L1，直线L1与纵坐标交于点F，平移直线Sj于使其过F点，形成与横坐标交于G点的平移直线Sj′。步骤5的具体实施方法为：步骤5.1：设置绘图放大比例；在坐标系zoθ第四象限做比例直线L2，选取适当比例因子K，分别在比例直线L2上度量和标识将比例直线L2上标识点与横坐标θ上标识点依次连接,形成相互平行的直线L3和L4；步骤5.2：取并按比例因子K在比例L2上标识Kθj，由Kθj向横坐标θ作与L3、L4平行的直线，该直线与横坐标θ交于H点，由H点作横坐标θ垂线,其与平移直线Sj′交于M点，度量HM，HM即为螺旋线Sj对Si的遮挡量Δj。步骤6的具体实施方法为：设螺纹大径为d0，螺纹牙根处直径为d1，求螺牙任一直径di(di≥d1)处的遮挡量时，n等分d0-di，每份为Δd，然后依次从di至d0作直径d1+k·Δd处的等距离螺旋线Sk(k＝1,2,3,……,n)，并按上述步骤求遮挡量Δk(k＝1,2,3,……,n)，取max(Δ1,Δ2,Δ3,……,Δk,……,Δn)最大值作为所求直径di处遮挡量。本专利技术的有益效果是：一种求解垂直投影时轴截面牙形遮挡量的计算方法，该方法可以用来估算垂直投影测量螺纹时螺牙各直径处的牙形遮挡量，提高采用垂直投影测量时牙形参数的准确性。尤其是对牙根处遮挡量的估计可以通过补偿保证垂直投影测量螺纹时螺纹中径和螺纹小径的正确获取。附图说明图1是本专利技术一种求解垂直投影时轴截面牙形遮挡量的计算方法的作图求解过程图；图2是本专利技术一种求解垂直投影时轴截面牙形遮挡量的计算方法中实施例1的原理图；图3是本专利技术一种求解垂直投影时轴截面牙形遮挡量的计算方法中实施例2的原理图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术一种求解垂直投影时轴截面牙形遮挡量的计算方法，如图1所示，具体包括以下步骤：步骤1：建立坐标系和坐标度量；建立坐标系zoθ，同时以o为原点在横坐标θ上标识和在纵坐标z上标识其中，L0为待测圆柱的螺纹导程；步骤2：将同起始点的遮挡螺旋线和被遮挡螺旋线以展开方式绘制在所述步骤1中的坐标系中；经过原点o绘制与横坐标θ夹角为和的直线Si和Sj，其中di为根部直径，dj为除根部直径外的任一直径；步骤3：作图求解所述步骤2中遮挡螺旋线和被遮挡螺旋线的坐标差；求解坐标差Δz的具体方法为： Δ z = cos - 1 d i d j 2 π L 0 - ( d j - d i ) 2 t a n α - - - ( 1 ) ]]>上式中，L0为待测圆柱的螺纹导程，α为螺纹牙形半角；步骤4：根据步骤3中的坐标差绘制被遮挡螺旋线相对应遮挡螺旋线的实际位置；以o为圆心，以为半径绘制圆C1，圆C1与横坐标交于E点，过E点做与横坐标夹角为的直线L1，直线L1与纵坐标交于点F，平移直线Sj于使其过F点，形成与横坐标交于G点的平移直线Sj′；步骤5：计算当实际位置的遮挡螺旋线相对被遮挡螺旋线转过一定角度后，遮挡螺旋线的坐标上升量；步骤5.1：设置绘图放大比例；在坐标系zoθ第四象限做本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种求解垂直投影时轴截面牙形遮挡量的计算方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1：建立坐标系和坐标度量；步骤2：将同起始点的遮挡螺旋线和被遮挡螺旋线以展开方式绘制在所述步骤1中的坐标系中；步骤3：作图求解所述步骤2中遮挡螺旋线和被遮挡螺旋线的坐标差；步骤4：根据步骤3中的坐标差绘制被遮挡螺旋线相对应遮挡螺旋线的实际位置；步骤5：计算当实际位置的遮挡螺旋线相对被遮挡螺旋线转过一定角度后，遮挡螺旋线的坐标上升量；步骤6：重复步骤1到步骤5计算各个螺旋线对被遮挡螺旋线的坐标上升量，其中的最大值即为所求的遮挡量。

【技术特征摘要】
1.一种求解垂直投影时轴截面牙形遮挡量的计算方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1：建立坐标系和坐标度量；步骤2：将同起始点的遮挡螺旋线和被遮挡螺旋线以展开方式绘制在所述步骤1中的坐标系中；步骤3：作图求解所述步骤2中遮挡螺旋线和被遮挡螺旋线的坐标差；步骤4：根据步骤3中的坐标差绘制被遮挡螺旋线相对应遮挡螺旋线的实际位置；步骤5：计算当实际位置的遮挡螺旋线相对被遮挡螺旋线转过一定角度后，遮挡螺旋线的坐标上升量；步骤6：重复步骤1到步骤5计算各个螺旋线对被遮挡螺旋线的坐标上升量，其中的最大值即为所求的遮挡量。2.根据权利要求1所述的一种求解垂直投影时轴截面牙形遮挡量的计算方法，其特征在于，所述步骤1中建立坐标系和坐标度量的具体方法为：建立坐标系zoθ，同时以o为原点在横坐标θ上标识和在纵坐标z上标识其中，L0为待测圆柱的螺纹导程。3.根据权利要求2所述的一种求解垂直投影时轴截面牙形遮挡量的计算方法，其特征在于，所述步骤2的具体实施方法为：经过原点o绘制与横坐标θ夹角为和的直线Si和Sj，其中，di为根部直径，dj为除根部直径外的任一直径。4.根据权利要求3所述的一种求解垂直投影时轴截面牙形遮挡量的计算方法，其特征在于，所述步骤3求解坐标差Δz的具体方法为： Δ z = cos - 1 d i d j 2 π L 0 - ( ...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈曼龙，
申请(专利权)人：陕西理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61