一种旋压筒形件直径精度计算方法技术领域
本发明涉及旋压制造领域，具体是定义一个筒形件直径精度偏离率的概念及其具
体的计算方法用于表征旋压筒形件直径精度,同时根据该直径精度偏离率数值的大小可定
性判断旋压筒形件直径精度优劣程度，为设计人员提供设计参考。
背景技术
随着我国航空、航天技术以及国民经济的迅速发展，对于高精度薄壁旋压筒形件
的需求也越来越多、应用也越来越广泛，这时需要对旋压筒形件直径精度进行定量计算、定
性判定。传统的测量方法是检测旋压筒形件不同位置的直径精度，当所测数据均满足设计
要求时即为合格，这时，单一的测量数据仅表征该测量位置直径精度情况，并不能反映旋压
筒形件整体的直径精度情况。
以某旋压筒形件为例，其直径精度要求为Φ1000±2mm，长度为2000mm，从该旋压
筒形件一端开始每隔200mm测量其直径，共测得11组数值，分别为：Φ998.1、Φ998.0、Φ
999.2、Φ1000、Φ999.5、Φ1001.5、Φ1001.8、Φ1002.0、Φ1001.5、Φ1000.8、Φ1002.0，分
析数据可知该旋压筒形件直径精度所测数值均满足设计Φ1000±2mm要求，但所测直径最
大为Φ1002.0mm、最小为Φ998.0mm，分别为该旋压筒形件直径精度设计要求Φ1000±2mm
的上差、下差，该旋压圆筒在长度2000mm的范围内直径差值为4mm，筒形件整体直径精度一
致性较差。
本发明通过对旋压筒形件多个位置直径精度测量数据的统计、分析、计算，得到用
于表征旋压筒形件整体直径精度的参数，用于定性判定旋压筒形件整体直径精度的优劣程
度，为设计及使用人员提供可靠的设计及使用依据。
发明内容
为克服现有技术中存在的单一测量数据仅表征该测量位置直径精度情况，并不能
反映旋压筒形件整体的直径精度的不足，本发明提出了一种旋压筒形件直径精度计算方
法。
本发明的具体过程是：
第一步，直径精度测量：在旋压筒的外圆周表面设n个测量点，并使相邻两个测量
点之间的距离≤150mm。在设置测量点时，两端的测量点须位于所述旋压筒形件的两端。
分别测量各点处的旋压筒形件外径，得到该旋压筒形件n个测量点的外径值。
第二步，直径精度偏离率ν的确定：
所述的直径精度偏离率ν是指测量得到的旋压筒形件最大外径与最小外径的差值
占该旋压筒形件外径公差带宽度的比例，该比值即为直径精度偏离率。
通过公式(1)确定直径精度偏离率ν
公式中：ν是直径精度偏离率，Lmax是测得的最大直径，Lmin是测得的最小直径，a是
公差带宽度。
所述的直径精度偏离率ν在0％至100％之间变化。当所测的11个数值相同时，表示
测量得到的直径精度偏离率ν为0；当测量得到的外径值中最大外径为设计要求的正公差、
最小外径为设计要求的负公差时，表示测量得到的直径精度偏离率ν为100％。第三步，旋压
筒形件直径精度的判定：
根据得到的直径精度偏离率ν判定筒形件的精度。
判定依据是：当旋压筒形件直径精度偏离率ν≤40％时，筒形件直径精度较好；当
旋压筒形件直径精度偏离率ν≥60％时，筒形件直径精度较差；当40％＜ν＜60％时，筒形件
直径精度一般。
本发明通过定义一个筒形件直径精度偏离率的概念及其具体的计算方法用于表
征旋压筒形件整体直径精度，同时根据该直径精度偏离率数值的大小可定性判断旋压筒形
件直径精度优劣程度，为高精度薄壁旋压筒形件直径精度定量计算、定性判定提供依据，该
参数可为设计人员提供可靠的设计依据与精度要求的约束条件。
本发明对包括两端部在内的旋压薄壁直筒形件直径测量n个点，通过得到的最大
测量直径与最小测量直径的差值，确定该差值在整个公差带上的分布比例，该比值即为直
径精度偏离率v。
确定的直径精度偏离率v在0～100％之间分布。直径精度偏离率越小说明直径分
布范围越小，离散程度越小，旋压筒形件直径精度一致性越好；直径精度偏离率越大说明分
布范围越大，直径偏差越大，离散程度越大，旋压筒形件直径直径精度较差。本发明规定：
(1)当旋压筒形件直径精度偏离率≤40％时，筒形件直径精度较好；(2)当旋压筒形件直径
精度偏离率≥60％时，筒形件直径精度较差；(3)当40％＜旋压筒形件直径精度偏离率＜
60％时，筒形件直径精度一般。
该计算方法具有以下优点：
1.本发明首次对旋压筒形件整体直径精度进行了定量计算，同时依据直径精度偏
离率数值的大小对旋压筒形件直径精度优劣进行定性判定。
2.根据旋压筒形件直径精度尺寸要求及公差带可确定旋压筒形件是否合格，而直
径精度偏离率可在此基础上进一步判定旋压筒形件是否为优质品以及优劣程度；依据本发
明，设计人员在规定旋压筒形件直径精度尺寸要求及公差带的同时还可对其直径精度偏离
率进行要求，通过这两项规定可进一步提高旋压筒形件直径精度设计指标的全面性。
3.本发明在直径精度满足设计要求的前提下进一步对旋压筒形件直径精度进行
分析和优劣判定，通过对旋压筒形件所有直径精度测量数据的整体分析提高了检测数据的
可靠性与全面性，避免了对单一直径精度测量数据分析时的片面与遗漏。
具体实施方式
某旋压筒形件直径要求为Φ750±2mm，长度为1500mm。
第一步，直径精度测量：
在旋压筒的外圆周表面设n个测量点，并使相邻两个测量点之间的距离≤150mm；
在设置测量点时，两端的测量点须位于所述旋压筒形件的两端。n＝6～20。
分别测量各点处的旋压筒形件外径，得到该旋压筒形件n个测量点的外径值。
本实施例中，设定该旋压筒外圆周表面的测量点共为11个，其中位于两端的测量
点均位于该旋压筒的两端。相邻的测量点之间的间距为150mm。测量分别获得该旋压筒的外
径11个测量点的外径。本实施例中，得到各测量点的外径测量值分别为Φ750.1mm、Φ
748.0mm、Φ749.2mm、Φ750mm、Φ749.5mm、Φ751.5mm、Φ751.8mm、Φ751.0mm、Φ751.5mm、
Φ750.8mm和Φ751.5mm。
第二步，直径精度偏离率ν的确定：
所述的直径精度偏离率ν是指测量得到的旋压筒形件最大外径与最小外径的差值
占该旋压筒形件外径公差带宽度的比例，该比值即为直径精度偏离率。所述的比值在0％至
100％之间变化。当所述的比值为0％时，表示测量得到的旋压筒形件最大外径与最小外径
的差值为0，即所测的11个数值相同；当所述的比值为100％时，表示测量得到的旋压筒形件
最大外径为设计要求的正公差，得到的最小外径为设计要求的负公差。
通过公式(1)确定直径精度偏离率ν
公式中：ν是直径精度偏离率，Lmax是测得的最大直径，Lmin是测得的最小直径，a是
公差带宽度。
本实施例中，
该旋压筒形件直径精度偏离率ν＝95％，即测量得到的该旋压筒形件最大外径与
最小外径的差值占该旋压筒形件外径公差带宽度的95％。
第三步，直径精度的判定：
根据得到的直径精度偏离率ν判定筒形件的精度。
判定依据是：当旋压筒形件直径精度偏离率ν≤40％时，筒形件直径精度较好；当
旋压筒形件直径精度偏离率ν≥60％时，筒形件直径精度较差；当40％＜ν＜60％时，筒形件
直径精度一般。
直径精度偏离率在0至100％之间分布。直径精度偏离率越小说明直径分布范围越
小，离散程度越小，旋压筒形件直径精度一致性越好；直径精度偏离率越大说明分布范围越
大，直径偏差越大，离散程度越大，旋压筒形件直径直径精度较差。
本实施例中，旋压筒形件直径精度偏离率ν＝95％，接近上限100％，大于60％，故
该旋压筒形件直径精度较差。