1.一种环形零件的外径测量装置，包括底座、设置在底座中心用于夹紧环形零件的夹紧机构、用于驱动夹紧机构转动的转动驱动机构以及设置在底座上用于测量环形零件的测量机构；其特征在于，所述夹紧机构包括转动设置在所述底座中心的夹具体、设置在所述夹具体上端用于将环形零件压紧在夹具体上的夹具盖，所述夹具盖与所述夹具体通过螺纹结构连接；所述转动驱动机构与所述夹具体连接；

所述测量机构包括8组测量组件，8组测量组件绕着底座中心圆周均匀分布，每组测量组件均包括设置在所述底座上的安装座、滑动设置在所述安装座上的测量杆以及用于驱动所述测量杆朝着底座的径向方向运动的测量驱动机构。

2.根据权利要求1所述的一种环形零件的外径测量装置，其特征在于，所述测量杆的头部设有安装孔，所述安装孔沿着测量杆的轴线延伸；所述安装孔上设有弹性测量组件；所述弹性测量组件包括设置在所述安装孔中且与安装孔滑动配合的钢珠、设置在安装孔底部的测力传感器以及设置在所述钢珠与所述测力传感器之间的伸缩弹簧；该伸缩弹簧的一端作用于所述钢珠，另一端作用于所述测力传感器。

3.根据权利要求2所述的一种环形零件的外径测量装置，其特征在于，所述安装孔的开口处设有渐缩段，所述渐缩段的之间朝着所述底座的中心逐渐减小，所述渐缩段的形状为弧形。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种环形零件的外径测量装置，其特征在于，所述测量驱动机构包括安装在安装座上的伺服电机以及用于将所述伺服电机动力传递给测量杆的传动组件，其中，所述传动组件包括主动齿轮、从动齿轮、丝杆、滑块以及滑槽；所述滑槽设置在所述安装座上，该滑槽向着所述底座中心延伸，所述丝杆转动设置在所述滑槽的两端，所述滑块的下端与所述滑槽滑动配合且与所述丝杆滑动连接，该滑块的上端与所述测量杆固定连接；所述从动齿轮与所述丝杆同轴设置，所述主动齿轮与所述伺服电机连接且与所述从动齿轮啮合。

5.根据权利要求1-3任一项所述的一种环形零件的外径测量装置，其特征在于，所述螺纹结构包括设置在所述夹具体中心的螺纹孔以及固定螺栓，所述固定螺栓穿过所述夹具盖与所述螺纹孔配合连接；所述夹具体的上端设有锥台。

6.根据权利要求1-3任一项所述的一种环形零件的外径测量装置，其特征在于，所述转动驱动机构包括设置在底座底部的步进电机以及设置在步进电机与所述夹具体之间的联轴器，所述联轴器的上端与所述夹具体的下端固定连接，下端与所述步进电机的主轴连接。

7.一种环形零件的外径测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)以底座中心为原点O，建立直角坐标系，并确定8个测量杆的头部的钢珠中心位置坐标；其中4个钢珠中心位于坐标轴上；

(2)将标准环形零件安装在夹紧机构上，测量驱动机构驱动测量杆移动，使得钢珠与标准环形零件接触，通过测力传感器获取此时的读数为F预，测量驱动机构反向驱动测量杆移动，当测力传感器的读数为F’预时，停止对测量杆的驱动，通过F预和F’预计算出测量杆的回程误差η，并取下标准环形零件；

(3)将待测环形零件安装在夹紧机构上，测量驱动机构驱动测量杆接近待测环形零件，使得钢珠与待测环形零件进行第一次接触，待测力传感器有读数时，停止对测量杆的驱动，记录此时每个测力传感器的读数为F’，然后计算每个钢珠与待测环形零件接触时接触点的坐标；

(4)从步骤(3)中的8个接触点的坐标选择其中3个接触点的坐标，通3个接触点的坐标求得待测环形零件的外径D，该3个接触点的坐标两两相连均不过原点；选择其中8组不同组合的接触点，每组接触点计算出一个待测环形零件的外径D，获取8个待测环形零件的外径D的数据；

(5)测量驱动机构驱动测量杆反向运动，钢珠与待测环形零件分离，停止对测量杆驱动，转动驱动机构驱动夹紧机构转动，带动待测环形零件旋转至一定角度，测量驱动机构驱动测量杆移动，使得钢珠与待测环形零件进行第二次接触，记录此时每个测力传感器的读数为F”，然后计算每个钢珠与待测环形零件接触时接触点的坐标；重复步骤(4)的计算方法，获取另外8个待测环形零件的外径D的数据；

(6)通过获取的16个待测环形零件的外径D的数据，对数据分析，判断待测环形零件加工是否正常。

8.根据权利要求9所述的一种环形零件的外径测量方法，其特征在于，在步骤(1)中，8个测量杆的头部的钢珠中心位置坐标分别标记为为点1，点2，点3，……，点8，其中，点1位于X轴的正半轴上，点5位于X轴的负半轴上，点3位于Y轴的正半轴上，点7位于Y轴的负半轴上；

点2与点6的连线和点4与点8的连线分别与坐标轴成45度，其中，点2位于第一象限，点4为于第二象限，点6位于第三象限，点8位于第四象限；8个点的坐标分别为：点1(L1，0)，点2(L2*cos45°，L2*sin45°)，点3(0，L3)，点4(-L4*cos45°，L4*sin45°)，点

5(-L5，0)，点6(-L6*cos45°，-L6*sin45°)，点7(0，-L7)，点8(L8*cos45°，-L8*sin45°)，其中，L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8为各点到原点O的距离；

测量驱动机构驱动测量杆远离原点O，获取钢珠中心到O点的距离为L初，并将L初设定为初始位置；

在步骤(2)中，通过以下公式计算回程误差η：

其中，L导为对应测量驱动机构中丝杆的导程，θ为对应测量驱动机构中伺服电机所转的角度，K为对测量杆中伸缩弹簧的劲度系数。

9.根据权利要求8所述的一种环形零件的外径测量方法，其特征在于，在步骤(3)中，每个接触点的坐标通过接触点到原点O的距离L接确定，则每个接触点到原点O的距离L接的计算公式为：其中，θ第一次为对应的测量驱动机构中的伺服电机在钢珠与待测环形零件进行第一次接触时所转的角度，R为钢珠的半径；

因此，在钢珠与待测环形零件进行第一次接触时，各个接触点的坐标为：接触点1(L接1，

0)，接触点2(L接2*cos45°，L接2*sin45°)，接触点3(0，L接3)，接触点4(-L接4*cos45°，L接4*sin45°)，接触点5(-L接5，0)，接触点6(-L接6*cos45°，-L接6*sin45°)，接触点7(0，-L接7)，接触点8(L接8*cos45°，-L接8*sin45°)，其中，L接1，L接2，……，L接8为各个接触点到原点O的距离；

在步骤(4)中，8个接触点选择3个点进行计算待测环形零件外径，取其中八组，其中，第一组：接触点1、接触点4和接触点6；第二组：接触点2、接触点5和接触点7；第三组：接触点3、接触点6和接触点8；第四组：接触点4、接触点7和接触点1；第五组：接触点5、接触点2和接触点8；第六组：接触点6、接触点7和接触点1；第七组：接触点7、接触点4和接触点2；第八组：接触点8、接触点5和接触点3；

将每组的三个接触点的坐标代入下列方程(X0，Y0)中，计算处每组待测环形零件外径D；

通过上述方程，算出八个待测环形零件外径，分别为D1、D2、D3、……、D8；

在步骤(5)中，每个接触点到原点O的距离为L’接，则L’接通过下列公式计算：其中，L’为第二次接触时接触点与原点O的距离，θ第一次为对应的测量驱动机构中的伺服电机在钢珠与待测环形零件进行第一次接触时所转的角度，θ后退为对应的测量驱动机构中的伺服电机在远离时所转的角度，θ第二次为对应的测量驱动机构中的伺服电机在钢珠与待测环形零件进行第二次接触时所转的角度，F’为第一次接触后对应的测力传感器的读数，F”为第二次接触后对应的测力传感器的读数，K为对应测量杆头部内的伸缩弹簧的劲度系数，η为对应测量杆的回程误差，R为钢珠半径；

因此，在钢珠与待测环形零件进行第二次接触时，各个接触点的坐标为：接触点1(L’接1，

0)，接触点2(L’接2*cos45°，L’接2*sin45°)，接触点3(0，L’接3)，接触点4(-L’接4*cos45°，L’接4*sin45°)，接触点5(-L’接5，0)，接触点6(-L’接6*cos45°，-L’接6*sin45°)，接触点7(0，-L’接7)，接触点8(L’接8*cos45°，-L’接8*sin45°)，其中，L’接1，L’接2，……，L’接8为各个接触点到原点O的距离。

重复步骤(4)的计算方法，将每组的三个接触点的坐标代入下列方程(X0，Y0)中，计算处每组待测环形零件外径D；

通过上述方程，算出八个待测环形零件外径，分别为D9、D10、D11、……、D16。

10.根据权利要求9所述的一种环形零件的外径测量方法，其特征在于，在步骤(6)中，数据分析包括两个阶段，分别为自身检测阶段和整体检测阶段；其中，所述自身检测阶段是从步骤(4)和(5)中获取的16个待测环形零件外径数据，通过判断这16个数据是否存在粗大误差来判断测量杆的工作是否稳定和加工零件的工况是否正常，其中，包括以下步骤：a、采用以下公式计算同一环形零件16个外径数据的均值：

其中， 为环形零件外径的均值，Di为测得的16个外径数据；

b、计算各组数据的残差，计算公式如下：

其中，vi为各组数据的残差， 为环形零件外径的均值，Di为测得的16个外径数据；

c、计算同一环形零件16个外径数据的标准偏差，计算公式如下：

其中：σ为环形零件外径的标准偏差，vi为各组数据的残差；

当|vi|＞3σ时，则数据中含有粗大误差，说明测量装置、加工环形零件的设备或者加工环形零件的工况出现了问题，或者环形零件加工开始出现不稳定的问题；

因此，当|vi|＞3σ时，系统发出警报，提醒工作人员去检查测量装置和工环形零件的设备；

当|vi|≤3σ时，则数据中不含有粗大误差，则不需要发出警报；

所述整体检测阶段是从步骤(4)和(5)中获取的16个待测环形零件外径数据，以环形零件外径的均值 作为该环形零件外径值D’i，当测量的环形零件数量到达15个后，通过判断15个环形零件外径数据中是否存在粗大误差来确定环形零件加工的稳定性；当检测完第16个环形零件时，自动删除第1个环形零件的数据，以此类推；计算过程包括以下步骤：a、通过下列公式计算出15个环形零件外径数据的均值

其中，为15个环形零件外径数据的均值，D’i为15个环形零件的外径；

b、计算各组数据的残差，计算公式如下：

其中，v’i为各个环形零件数据的残差， 为15个环形零件外径数据的均值，D’i为15个环形零件的外径；

c、计算15个环形零件外径数据的标准偏差，计算公式如下：

其中，σ’为环形零件外径数据的标准偏差，v’i为各个环形零件数据的残差；

因此，当|v’i|＞3σ’时，环形零件外径数据中含有粗大误差，说明环形零件加工开始出现不稳定，需要停机检查；

当|v’i|≤3σ’时，环形零件外径数据不含有粗大误差，则继续检测下一个环形零件。