針對深溝球軸承分離型半保持架鉚釘孔孔徑較小，三座標測量機測頭在孔中移動距離受限，無法測量孔位置度的問題，
利用三維光學測量儀，採用1/2最大極角偏差修正方法，在極座標系實現了小孔徑孔位置度的測量
，並透過例項驗證了該方法的可行性。
對於
深溝球軸承分離型半保持架
，鉚釘孔鉚合的準確程度決定保持架的結構精度，從而影響軸承壽命。隨著加工裝置的自動化以及加工工藝的改進，鉚釘孔加工精度也隨之提升，為驗證鉚釘孔加工精度並提供測量資料以指導加工工序，需進行
鉚釘孔位置度測量
。
通常，採用三座標測量機測量孔位置度，對於鉚釘孔孔徑小於0。9 mm的半保持架，受三座標測頭直徑與測頭在孔中移動距離的限制，無法測量孔位置度。為解決類似的小孔徑孔位置度無法測量的問題，嘗試採用
三維光學測量儀
進行
非接觸測量
，並透過試驗、資料分析驗證了該方法的可行性。
1 測量原理
三維光學測量儀
是集
光學、機械、電子、計算機影象處理
等技術於一體的測量儀器，可以高精度、高效率地測量各種複雜工件的尺寸、角度及位置等。
1.1 測量方法及過程
分離型半保持架鉚釘孔採用外徑定位加工且均勻分佈在保持架表面，各孔互為基準，透過夾具將半保持架固定在測量平臺的適當位置。
1.1.1 粗建座標系
將被測件放在三維光學測量儀平臺的適當位置固定。根據加工定位方式測量基準圓，將鏡頭移至基準圓中心，清空x，y，z軸座標，完成工件定位。
1.1.2 精建座標系
在基準圓上測量一點，根據基準圓直徑的大小陣列此點6~12次並使其均勻覆蓋整個圓周，自動測量其餘點數並將測量點擬合為基準圓。選取其中一個鉚釘孔進行全自動測量，將得到的基準圓、鉚釘孔圓構造座標系x，y，z軸，完成精建座標系，如圖1所示。
圖1 精建座標系
Fig。1 Refined coordinate system
1.1.3 自動測量鉚釘孔
測量其中一個鉚釘孔，複製此孔測量方式，切換至極座標並陣列此孔，陣列次數根據實際孔數決定，自動測量所有鉚釘孔。
1.1.4 評價位置度
在極座標系下選擇其中一個孔，點選Nominal按鍵後出現該孔極座標下的極徑和極角，根據圖紙要求將理論值與公差輸入相應表格，利用極角和極徑計算位置度。按照該步驟依次計算其餘的孔位置度。
1.2 測量過程中的資料處理
鉚釘孔位置度測量基於極徑和極角的偏差進行計算，測量時若以其中一個孔為基準，評價其餘孔位置度時會導致整體偏離公稱值。這是由於所有孔的極角均偏離公稱值，而分離型半保持架鉚釘孔加工過程中各孔互為基準，將其中一個孔作為基準進行評價不符合實際要求。
同樣，在三座標測量機上測量互為基準的孔位置度時，亦不能以其中一個孔作為基準進行評價，但由於每個孔能夠串動一定的角度，可以透過座標系旋轉進行評價，旋轉原則遵循1/2公差原則。然而，三維光學測量儀無法旋轉座標系，研究後決定採用
極角修正
的方法進行評價，修正引數為極角偏差最大極差的1/2，如圖2所示。
圖2 極角偏差示意圖
Fig。2 Diagram of polar angle deviation
假設分離型半保持架鉚釘孔10等分，則鉚釘孔極角公稱值α=360°/10=36°。設測量後鉚釘孔各孔的極徑、極角分別為Di，βi，則各孔極角偏差θi為
極角偏差的修正值δ為
根據直角座標系與極角座標系的轉換關係，採用修正後的極角、極徑進行位置度φ的評價，即
式中：r0為極徑公稱值。
根據
(3)式得出的位置度即為實際需要的位置度
，該測值可以反映孔位置度是否合格並用於指導實際加工。
2 試驗驗證及結果分析
某型軸承半保持架鉚釘孔孔徑為0。7 mm， 14等分，中心徑公稱尺寸為（41。9±0。04）mm，位置度要求為0。03 mm。由未修正的測量結果（表1）可知選取任意一個孔作為基準進行評價，其餘孔呈一定規律性變化，基準孔位置度較小，依次增大後變小（圖3）。
表1 未修正位置度的測量結果
Tab。1 Uncorrected measurement results of positional
accuracy
mm
圖3 修正前後的位置度
Fig。3 Positional accuracy before and after correction
採用極角偏差最大極差的1/2進行修正後的測量結果見表2，由表可知孔位置度在合格範圍內，且修正後的位置度分佈均勻（圖3），符合實際要求。
表2 修正後位置度的測量結果
Tab。2 Corrected measurement results of positional accuracy
mm
為驗證該方法的可靠性，對該型號軸承半保持架孔位置度重複測量10次，並計算測量資料的平均值及標準差，結果見表3：14個孔位置度測值的標準差最大為0。001 mm，離散性較低，測量數值可靠；測值不確定度不超過0。003 0 mm，同樣說明該方法的測值準確可靠。
表3 位置度重複性測量結果
Tab。3 Repeatability measurement results of positional accuracy
mm
3 結束語
透過研究分離型半保持架鉚釘孔的測量原理，結合三座標測量機互為基準孔位置度測量方法，在三維光學測量儀上採用1/2最大極角偏差修正方法實現了分離型半保持架孔位置度的測量。透過例項驗證該方法有效可行，且測量結果重複性滿足儀器最大允許誤差，離散性較低，測值可靠，解決了小孔徑孔位置度無法測量的難題，目前該方法已在實際生產測量中得到應用。
