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2、大半徑小圓弧的測(cè)量不確定性到底有多大？
如上圖，要檢測(cè)一個(gè)只有15°的圓弧，半徑為R10，使用OMM測(cè)量5個(gè)點(diǎn)構(gòu)造圓弧輸出半徑，這個(gè)時(shí)候紅色點(diǎn)和綠色點(diǎn)之間只錯(cuò)位了一個(gè)點(diǎn)位置，測(cè)試結(jié)果卻產(chǎn)生了巨大偏差。
我們?cè)倥e一個(gè)實(shí)際案例。假設(shè)小于1/4圓周（<90°）的圓弧角度為66°，理論直徑為2.10+0.08/-0.03.
假設(shè)圓心無(wú)偏移。通過理論圓心分別標(biāo)出上限2.18和下限2.07，這個(gè)時(shí)候圓弧的半徑正偏差是0.04，負(fù)偏差是-0.015。也就是說，假設(shè)圓心在實(shí)際測(cè)量中不會(huì)發(fā)生偏差，那么這個(gè)測(cè)量公差帶可以在0.04+0.015=0.055這個(gè)范圍內(nèi)波動(dòng)，這個(gè)偏差理論上設(shè)備是完全可以滿足的。
第二種狀態(tài)：
這說明了假如圓在2.10+0.08/-0.03范圍內(nèi)變動(dòng)，并且圓弧兩端部無(wú)任何變動(dòng)的情況下，角平均線上允許的最大偏差只能控制在+0.003/-0.007范圍內(nèi)，而在實(shí)際測(cè)量中，圓弧兩端的點(diǎn)、角平均線上的點(diǎn)以及圓弧其他任何位置上的點(diǎn)都會(huì)產(chǎn)生不同程度的變動(dòng)，我們假設(shè)這些點(diǎn)都在0.005+0.005/-0.005范圍內(nèi)變動(dòng)，雖然這個(gè)變動(dòng)非常接近測(cè)量設(shè)備的極限精度，但是，所有變動(dòng)點(diǎn)構(gòu)造成的圓弧一定是產(chǎn)生大偏差的。
比如以上案例中，假設(shè)實(shí)際裝配需求是圓弧的每個(gè)點(diǎn)允許偏差為+0.04/-0.015,那么排除參考基準(zhǔn)的公差累積，轉(zhuǎn)換為線輪廓度則為0.055U0.04，相對(duì)于設(shè)備μ級(jí)的變異，這樣的公差是完全可以準(zhǔn)確控制的。
優(yōu)點(diǎn)：
當(dāng)基準(zhǔn)坐標(biāo)不穩(wěn)定、或相對(duì)于基準(zhǔn)坐標(biāo)的縱橫向距離尺寸公差比較大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致所定的點(diǎn)脫離了圓弧的實(shí)際范圍，或者所定的點(diǎn)并非覆蓋到圓弧的80%實(shí)際圓弧上，這樣就會(huì)產(chǎn)生巨大偏差。
（2）在影像測(cè)量?jī)x中，參考基準(zhǔn)坐標(biāo)系，把基準(zhǔn)原點(diǎn)平移到圓弧所在的理論圓心，再把直角坐標(biāo)XYZ切換為極坐標(biāo)RθZ，接著在圓弧任意位置取多個(gè)點(diǎn)，選取半徑偏離理論半徑最差的值作為最終測(cè)量值；
不用考慮基準(zhǔn)的偏差累積，該方法可以準(zhǔn)確的測(cè)量圓弧的半徑偏差；
該方法需要頻繁切換坐標(biāo)系，并且需要目視手動(dòng)或半自動(dòng)取點(diǎn)，效率低下，只適合于做工程開發(fā)檢測(cè)驗(yàn)證，不適合制程檢測(cè)。
（3）如果與圓弧相切的邊緣都是直邊，可以直接運(yùn)用該兩條直邊的交點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)，再偏移間隔相等的點(diǎn)，定點(diǎn)測(cè)量；定點(diǎn)的同時(shí)，要始終確保所有點(diǎn)的X或Y坐標(biāo)一定不是0，這樣就能最大限度的確保點(diǎn)落在圓弧范圍內(nèi)。
該方法消除了基準(zhǔn)坐標(biāo)系、相對(duì)于基準(zhǔn)坐標(biāo)系的線性距離公差的累積誤差。
缺點(diǎn)：
解決方案就是通過基準(zhǔn)坐標(biāo)系，定義線的起始位置，確保測(cè)量線段的一致性，最大限度的控制圓弧上的測(cè)試點(diǎn)的穩(wěn)定性。
（4）通過KEYENCE一鍵式測(cè)量設(shè)備的直線和直線自動(dòng)構(gòu)造切點(diǎn)圓弧功能，直接讀取圓弧半徑；
優(yōu)點(diǎn)：
無(wú)（只適用于與圓弧相切的直線邊緣非常規(guī)則的產(chǎn)品）
優(yōu)點(diǎn)：
當(dāng)實(shí)際圓弧范圍遠(yuǎn)比理論圓弧范圍大或小很多的時(shí)候（假設(shè)圓弧半徑OK），該方法無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量，該方法適用于CNC精加工零件的檢測(cè)。
對(duì)于大半徑小圓弧的測(cè)量，其測(cè)量方法還有很多種類，不管使用任何方法，都有一定的局限性，需要做到具體問題具體分析后，再選擇最佳測(cè)量方案。
在實(shí)際的工程圖紙?jiān)u估中，我們提出更改為線輪廓度管控的同時(shí)，要懂得運(yùn)用GD&T基礎(chǔ)知識(shí)，結(jié)合實(shí)際裝配需求，定義出具體的線輪廓度公差。
如果想深層次的理解大半徑小圓弧測(cè)量問題，可以在某度輸入“大半徑小圓弧測(cè)量方法及誤差分析”，有興趣的朋友可以下載研究一下。同時(shí)，如果你有更好的測(cè)量方法，可以在留言區(qū)發(fā)表你的見解。
