本發(fā)明屬于精密測量，尤其是一種溝槽深度精密測量方法。

背景技術(shù)：

1、在精密測量過程中，有時需要精密測量軸類旋轉(zhuǎn)零件、平面類溝槽深度，如圖1和圖2所示。實際測量過程中，需要測量各溝槽深度實際數(shù)值。

2、在溝槽深度測量過程中，存在精度要求高、單個零件的槽數(shù)量多、測量數(shù)據(jù)多等因素。以往測量溝槽深度的方法，對于軸類旋轉(zhuǎn)零件一般采用利用電感測微儀手動測量，每測量一個槽，如圖3所示，就需要進行數(shù)據(jù)記錄，溝槽深度多的軸需要記錄三十多個甚至更多的數(shù)據(jù)，然后取其大小值。對于平面類零件一般利用微動測量臺架輔助千分表進行測量，如圖4所示。

3、上述兩種測量方面存在需要手動記錄大量測量數(shù)據(jù)、測量誤差大、測量效率低下等不利因素。

4、因此，亟需一種方法完成測量軸類旋轉(zhuǎn)零件、平面類溝槽深度精密測量任務(wù)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種溝槽深度精密測量方法。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

3、一種溝槽深度精密測量方法，其操作步驟如下：

4、(1)測量準(zhǔn)備

5、1)選擇環(huán)境

6、選擇一個穩(wěn)定、無振動干擾的測量環(huán)境，確保工作臺干凈平整；

7、2)零件安裝

8、根據(jù)零件類型將其穩(wěn)固地放置于工作臺上或?qū)Ｓ玫臏y量平臺上，并使用壓板、夾具或分度盤式的多功能底盤工裝進行固定和定位，以確保測量過程中零件的穩(wěn)定性；

9、3)設(shè)備準(zhǔn)備

10、打開圓柱度儀，進行預(yù)熱和校準(zhǔn)，確保測量精度；根據(jù)待測零件的尺寸和形狀，調(diào)整圓柱度儀的測量范圍和測量頭；

11、(2)數(shù)據(jù)設(shè)置與濾波

12、1)數(shù)據(jù)閾值設(shè)置

13、在圓柱度儀的設(shè)置界面中，根據(jù)測量要求設(shè)置數(shù)據(jù)閾值，以過濾掉超出范圍的異常數(shù)據(jù)；

14、2)濾波算法應(yīng)用

15、啟用濾波算法對導(dǎo)出的數(shù)據(jù)進行清洗，去除噪聲和干擾信號，為后續(xù)的數(shù)據(jù)線性處理做準(zhǔn)備；

16、(3)測量過程

17、1)測量頭對準(zhǔn)

18、將圓柱度儀的測量頭對準(zhǔn)待測溝槽的起始位置；

19、2)掃描測量

20、啟動測量程序，圓柱度儀將沿著溝槽進行掃描測量，并記錄測量數(shù)據(jù)；在測量過程中，確保測量頭與溝槽表面保持穩(wěn)定的接觸；

21、3)數(shù)據(jù)導(dǎo)出

22、測量完成后，將測量數(shù)據(jù)導(dǎo)出至計算機中；

23、(4)數(shù)據(jù)線性處理

24、1)濾波處理

25、對導(dǎo)出的數(shù)據(jù)使用低通濾波器、帶通濾波器進行濾波處理，進一步去除高頻噪聲和干擾信號；

26、2)數(shù)據(jù)擬合

27、將濾波后的數(shù)據(jù)使用最小二乘法、多項式擬合或非線性擬合方法進行擬合，擬合為一條直線或曲線；根據(jù)擬合結(jié)果，計算每個溝槽的深度值；

28、(5)結(jié)果輸出與分析

29、1)輸出溝槽深度值

30、將計算得到的溝槽深度值輸出到測量報告中，并標(biāo)注每個溝槽的位置和深度；

31、2)統(tǒng)計分析

32、對所有溝槽的深度值進行統(tǒng)計分析，計算平均值、標(biāo)準(zhǔn)差等統(tǒng)計量，以評估測量結(jié)果的穩(wěn)定性和一致性；

33、(6)測量優(yōu)化與效率提升

34、1)數(shù)據(jù)庫記錄

35、將統(tǒng)計分析后的數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫中，并標(biāo)記相應(yīng)的產(chǎn)品類型、尺寸大小和測量日期等信息，以便后續(xù)溯源和查詢；

36、2)智能算法處理

37、利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法等智能算法對測量數(shù)據(jù)進行進一步的處理和分析，以提高測量的精度和準(zhǔn)確性；同時，根據(jù)測量結(jié)果和反饋信息，不斷調(diào)整和優(yōu)化測量程序和參數(shù)。

38、進一步地，所述方法是針對軸類旋轉(zhuǎn)零件的溝槽深度進行測量，具體操作步驟如下：

39、(1)測量準(zhǔn)備

40、1)零件安裝：選擇一個干凈、平整且無振動干擾的工作臺；將待測的軸類旋轉(zhuǎn)零件穩(wěn)固地放置于工作臺上，確保其穩(wěn)定性；

41、2)設(shè)備準(zhǔn)備：打開圓柱度儀，并對其進行預(yù)熱和校準(zhǔn)，確保測量精度；根據(jù)待測零件的尺寸和形狀，調(diào)整圓柱度儀的測量范圍和測量頭；

42、3)數(shù)據(jù)閾值設(shè)置與濾波算法應(yīng)用：在圓柱度儀的設(shè)置界面中，根據(jù)測量要求設(shè)置數(shù)據(jù)閾值，以過濾掉超出范圍的異常數(shù)據(jù)；同時，啟用濾波算法對導(dǎo)出的數(shù)據(jù)進行清洗，去除噪聲和干擾信號。

43、(2)測量過程

44、1)將圓柱度儀的測量頭對準(zhǔn)待測溝槽的起始位置，并啟動測量程序；

45、2)圓柱度儀將沿著溝槽進行掃描測量，并記錄測量數(shù)據(jù)；在測量過程中，確保測量頭與溝槽表面保持穩(wěn)定的接觸；

46、3)測量完成后，導(dǎo)出測量數(shù)據(jù)至計算機中；

47、(3)數(shù)據(jù)線性處理

48、1)濾波處理：對導(dǎo)出的數(shù)據(jù)使用低通濾波器、帶通濾波器進行濾波處理，進一步去除高頻噪聲和干擾信號；

49、2)數(shù)據(jù)擬合：將濾波后的數(shù)據(jù)使用最小二乘法、多項式擬合或非線性擬合方法進行擬合，擬合為一條直線或曲線；

50、根據(jù)擬合結(jié)果，計算每個溝槽的深度值；

51、(4)結(jié)果輸出與分析

52、1)輸出溝槽深度值：將計算得到的溝槽深度值輸出到測量報告中，并標(biāo)注每個溝槽的位置和深度；

53、2)統(tǒng)計分析：對所有溝槽的深度值進行統(tǒng)計分析，計算平均值、標(biāo)準(zhǔn)差等統(tǒng)計量，以評估測量結(jié)果的穩(wěn)定性和一致性；

54、(5)結(jié)果記錄與程序優(yōu)化

55、1)測量數(shù)據(jù)記憶：將統(tǒng)計分析后的數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫中，并標(biāo)記相應(yīng)的產(chǎn)品類型、尺寸大小和測量日期等信息，以便后續(xù)溯源和查詢；

56、2)智能算法處理：將數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法之中進行訓(xùn)練和優(yōu)化，以提高測量的精度和準(zhǔn)確性；同時，根據(jù)測量結(jié)果和反饋信息，不斷調(diào)整和優(yōu)化測量程序和參數(shù)；

57、3)利用分度盤式的多功能底盤工裝對軸類旋轉(zhuǎn)零件進行定位，消除因零件擺放不當(dāng)造成的測量誤差；通過精確控制分度盤的旋轉(zhuǎn)角度和定位銷的插入位置，可以實現(xiàn)零件與圓柱度儀之間的精確對準(zhǔn)和定位；

58、將軸類旋轉(zhuǎn)零件的溝槽深度進行測量后，無法直觀的得出所測溝槽的深度；

59、將測量數(shù)據(jù)進行線性處理，得到數(shù)據(jù)中最上方為零件表面無溝槽處輪廓線性處理后得出的結(jié)果，取較為平均高度設(shè)為零點，底部數(shù)據(jù)值即為溝槽深度數(shù)值。

60、進一步地，所述方法是針對平面類旋轉(zhuǎn)零件的溝槽深度進行測量，具體操作步驟如下：

61、(1)測量準(zhǔn)備

62、1)零件安裝與定位：選擇一個穩(wěn)定、無振動的測量環(huán)境，并將待測的平面類零件放置于專用的測量平臺上；使用壓板或夾具將零件固定牢固，確保其不會發(fā)生移動或變形；

63、2)設(shè)備校準(zhǔn)與定位：打開圓柱度儀并進行校準(zhǔn)；利用光學(xué)定位儀對零件進行定位，確保測量頭能夠準(zhǔn)確地對準(zhǔn)待測溝槽的起始位置；

64、(2)測量過程

65、1)調(diào)整圓柱度儀的測量范圍和測量頭，使其適應(yīng)待測溝槽的尺寸和形狀；

66、2)啟動測量程序，圓柱度儀將沿著溝槽進行掃描測量，并記錄測量數(shù)據(jù)；在測量過程中，確保測量頭與溝槽表面保持穩(wěn)定的接觸；

67、3)測量完成后，導(dǎo)出測量數(shù)據(jù)至計算機中；

68、(3)數(shù)據(jù)預(yù)處理與線性處理

69、1)數(shù)據(jù)導(dǎo)出與整理：將測量數(shù)據(jù)從圓柱度儀導(dǎo)出至計算機中，并使用數(shù)據(jù)處理軟件進行整理和分析；

70、2)濾波處理與數(shù)據(jù)擬合：對導(dǎo)出的數(shù)據(jù)進行濾波處理和數(shù)據(jù)擬合，得到每個溝槽的深度值；

71、(4)結(jié)果輸出與分析

72、1)輸出溝槽深度值：將計算得到的溝槽深度值輸出到測量報告中，并標(biāo)注每個溝槽的位置和深度；

73、2)統(tǒng)計分析：對所有溝槽的深度值進行統(tǒng)計分析，評估測量結(jié)果的穩(wěn)定性和一致性；

74、(5)測量優(yōu)化與效率提升

75、1)利用接觸式輪廓儀對半球體氣浮槽進行測量時，可以采用類似的方法對平面類零件的溝槽進行測量，通過最小二乘法求出溝槽的寬度和深度；

76、2)通過優(yōu)化測量程序和算法，提高測量效率和精度，利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對測量數(shù)據(jù)進行智能處理和分析，可以進一步縮短測量時間并提高測量；

77、將平面類旋轉(zhuǎn)零件的溝槽深度進行測量后，無法直觀的得出所測溝槽的深度；

78、將測量數(shù)據(jù)進行線性處理，得到數(shù)據(jù)中最上方為零件表面無溝槽處輪廓線性處理后得出的結(jié)果，取較為平均高度設(shè)為零點，底部數(shù)據(jù)值即為溝槽深度數(shù)值。

79、本發(fā)明取得的優(yōu)點和積極效果為：

80、1、本發(fā)明方法通過利用圓柱度儀對溝槽進行掃描測量，并對所得數(shù)據(jù)進行線性處理，能夠精確地獲得溝槽深度，解決了傳統(tǒng)測量方法中精度不足的問題。測量效率提高五倍以上。相比傳統(tǒng)的手動測量方法，該方法能夠顯著提高測量效率，測量效率提高了五倍以上，大大縮短了測量時間。自動化測量與數(shù)據(jù)處理。本發(fā)明方法可縮短測量時長，提高測量精度，同時本測量方法利用圓柱度儀能夠?qū)Ρ粶y零件溝槽深度進行精密測量。該儀器可以實現(xiàn)軸類旋轉(zhuǎn)零件、平面類零件的精密測量。

81、2、本發(fā)明方法采用自動化測量和數(shù)據(jù)處理技術(shù)，減少了人工操作的步驟和時間，從而提高了測量效率。避免人員誤差和測量錯誤。該方法采用自動化測量和數(shù)據(jù)處理技術(shù)，避免了因人員操作不當(dāng)或主觀判斷而產(chǎn)生的誤差和錯誤，提高了測量的穩(wěn)定性和可靠性。適用于多種溝槽類型。該方法適用于軸類旋轉(zhuǎn)零件和平面類零件的溝槽深度測量，具有廣泛的適用性。

82、3、本發(fā)明方法在測量過程中啟用濾波算法對導(dǎo)出的數(shù)據(jù)進行清洗，去除噪聲和干擾信號，為后續(xù)的數(shù)據(jù)線性處理做準(zhǔn)備，提高了測量的精度和準(zhǔn)確性。該方法將濾波后的數(shù)據(jù)使用最小二乘法、多項式擬合或非線性擬合方法進行擬合，擬合為一條直線或曲線，根據(jù)擬合結(jié)果計算每個溝槽的深度值，進一步提高了測量的準(zhǔn)確性。

83、4、本發(fā)明方法將統(tǒng)計分析后的數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫中，并標(biāo)記相應(yīng)的產(chǎn)品類型、尺寸大小和測量日期等信息，以便后續(xù)溯源和查詢，為后續(xù)的測量工作提供了便利。該方法利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法等智能算法對測量數(shù)據(jù)進行進一步的處理和分析，以提高測量的精度和準(zhǔn)確性。同時，根據(jù)測量結(jié)果和反饋信息，不斷調(diào)整和優(yōu)化測量程序和參數(shù)。