三坐标测量机上球度误差的评定

本文在机器坐标系中建立球度误差最小二乘法评定和包容评定的数学模型．并采用精确、快速的算法求解。计算实例表明本文方法直接、快速、有效，非常适用于三坐标测量机的球度误差评定。     

非整球面工件球度误差的最小区域法评定

非整球面工件球度误差的最小区域法评定李淑玲，安立成（大连高压阀门厂，大连１１６０２２）本文探讨非整球面工件球度误差的最小区域法评定和满足该评定法的三面投影图。一、非整球面工件球度误差最小区域法的数学模型根据球面成型原理对非整球面工件进行测量［１］。如...     

基于快速搜索球心的球度评定方法

提出一种基于快速搜索球心的球度评定方法。通过建立的数学模型和搜索流程,快速搜索并找到两个同心球和球心。首先,采用最小二乘法拟合球面轮廓的近似球心,并获得距离该球心的最远点和最近点,确定球心移动方向;然后,结合设置的步长值搜索下一个球心;最后多次迭代计算直至球度符合最小区域评定准则。实验结果表明:该方法与区域搜索法相比,球度计算误差<1μm,计算效率提高7倍,能够快速实现球度误差的精确评定,符合工程应用需求。     

球体型面的测量与评定（一）

文章指出球度是一个纯的形状误差,整球只有形状误差和参数误差,半球才有位置误差。平面可以用平面度或球度进行评定,但其结果必然不一样。文章介绍了球面的各种测量方法,并指出目前对整球还不能作全面测量。文章介绍了最小二乘法、最小区域法、最小外接球法及最大内接球法四种评定方法及其计算公式,并用实例予以说明,并指出评定的球心可能不唯一,产生不唯一的条件和原因,以及如何找出球心的集合空间。介绍了编程的原理框图。     

基于相对运动理论的球度误差矩阵寻优算法

针对目前球度误差计算多采用复杂寻优算法的现状,根据球度误差最小包容区域的特点,给出球度误差计算的目标函数,提出一种简化的球度误差矩阵寻优算法。依据相对运动理论,将拟合球面的球心设定在三维直角坐标系的原点上,利用矩阵变换整体平移被测球面上各测点,使之快速趋近于球度误差最小包容区域的目标位置。实例证明该方法具有易于使用和快速高效的特点。该思想同样适用于其他形状误差的评定计算,为形状误差的统一求解提供一种新思路。     

基于极径法球径测量的测量点布局设计

本文给出基于极径法球径测量的加权最小二乘估计模型 ,并依据该模型进行球面上测量采样点布局的优化设计。最后 ,对模型和布点设计进行了统计数据仿真测试     

球体型面的测量与评定(一)

文章指出球度是一个纯的形状误差,整球只有形状误差和参数误差,半球才有位置误差。平面可以用平面度或球度进行评定,但其结果必然不一样。文章介绍了球面的各种测量方法,并指出目前对整球还不能作全面测量。文章介绍了最小二乘法、最小区域法、最小外接球法及最大内接球法四种评定方法及其计算公式,并用实例予以说明,并指出评定的球心可能不唯一,产生不唯一的条件和原因,以及如何找出球心的集合空间。介绍了编程的原理框图。文章指出“凸理论”位置准则的适用性有一定局限性,如何完善有待学者进一步探讨。     

最小二乘法在球度评定中的应用

本文提出对最小二乘法评定球度时的五个研究结果,以及利用圆度仪经适当改装后用于球度测量的方法。     

基于动态改变权重粒子群算法的球度误差评定

为了实现对球形工件球度误差的精确评定,在4种球度误差评定数学模型的基础上,对文献提供的两组数据采用一种动态改变权重的粒子群算法(PSO)进行计算,这种算法在优化迭代过程中使惯性权重值随粒子的位置和目标函数的性质而更新。与基本PSO算法、最小二乘法、遗传算法和一种改进的PSO算法进行了比较。实验结果显示,相比其他方法,在最小包容区域法模型下使用动态改变权重粒子群算法得到的球度误差最小,第1组数据只需迭代30代左右,约50ms即可收敛,第2组数据收敛也很迅速,且多次实验显示其稳定性很高。因此,所提算法可精确快速地评价球度误差。     

圆度误差的最小二乘法、最小包容区域法和最优函数法评定精度之比较

目的在于寻找符合最小条件的圆度误差评定方法。首先详细介绍圆度误差评定的最小二乘法、最小包容区域法和最优函数法的算法模型与实现方法;然后,在三坐标测量机上对被测圆进行采样点坐标数据提取,分别用最小二乘法、最小包容区域法和最优函数法对给定圆进行误差评定。结果表明,最小包容区域法评定精度最高,最优函数法评定精度次之,最小二乘法评定精度较低。     

同轴度误差的解析评定与几种计算机算法

本文给出了同轴度误差正交最小二乘评定与最小条件评定法的数学模型。在此基础上介绍了最小条件评定的三种最优化算法,并给出了简化的数据处理程序框图及各种算法的计算结果。     

三维测头探测误差的评定准则及高精度评定方法研究

在对三维测头探测误差进行分析的基础上,参照球度误差的定义,给出了探测误差的4种评定准则及相应评定算法.对一组测量数据,用Powell寻优方法按最小包容区域准则对探测误差进行了评定,并与按最小二乘准则的评定结果进行了比较,分析及计算结果表明,采用最小包容区域准则与方法,消除了传统探测误差评定方法存在的原理误差,提高了检定准确度.     

基于几何搜索逼近的球度误差最小区域评定

结合球度误差的几何定义,提出了一种基于几何搜索的球度误差最小区域评价方法。首先,以初始参考点为基准,布置一定边长的正方体,依次以正方体的每个顶点为假定理想球心计算所有测量点的半径值,通过比较判断,调整正方体的位置及边长,最终获得包容所有测点的最小区域,实现球度的最小区域评定。在终止搜索条件为0.00001mm时,对同一组测量数据,该算法的结果比最小二乘法减小了0.6μm,并与解析法、遗传算法的结果相一致。计算过程及结果表明,该算法不仅能准确地得到最小区域解,而且计算结果有良好的稳定性。     

微分进化算法在圆度误差评定中的应用

为了精确快速计算圆度误差,提出了基于微分进化智能优化算法的最小区域圆度误差评定方法。介绍了微分进化算法的基本原理及种群初始化、变异、交叉、选择实现步骤,建立了该算法求解最小区域圆度误差的数学模型。为验证算法的有效性,进行了大量实验并与多种算法进行对比,证实了方法的评定结果不仅小于最小二乘法及标准遗传算法评定结果,精度高,而且计算结果稳定,运算速度快。实验表明:微分进化算法用于最小区域圆度误差评定有较强的自适应能力、快速全局收敛性和高稳定性,适于对高精度圆度误差的快速评定。     

圆锥体全局角度尺寸评定方法

提出了基于圆周轮廓提取方案的圆锥全局角度尺寸的评定方法,建立了圆锥最小二乘全局角度尺寸和最大最小全局角度尺寸的评定模型。基于所建立的评定模型,给出了圆锥全局角度尺寸评定的飞蛾扑火优化算法(MFO)的流程图,并编制了圆锥全局角度尺寸评定及最小二乘圆锥面、最大最小圆锥面可视化程序。采用所编制的程序,对4个圆锥仿真试样进行了最小二乘全局角度尺寸和最大最小全局角度尺寸评定,对其不同评定方法、不同优化初始参数和不同优化方法得到的全局评定结果进行了比较。用乌鸦搜索算法、人工生态优化算法、平衡优化器算法和粒子群优化算法对1个试样的最大最小全局角度尺寸进行了评定,并与MFO的评定结果进行了比较。除了优化初始值对评定结果有影响外,搜索区间、种群数和最大迭代次数对评定结果均有影响,但其规律性不强。总体上讲,MFO的评定结果优于其他4种优化方法的评定结果。     

进化策略实现圆度误差的统一评定研究

圆度误差的评定有最小区域法、最小外接圆法、最大内接圆法和最小二乘法4种方法,文中提出了将进化策略用于上述多种圆度误差的统一评定.该算法基于实数编码,采用(μ λ)选择策略和高斯变异算子,即父代种群参与竞争,算法简单、鲁棒性强,优化效率高.同时建立了进化策略评定上述圆度误差时目标函数的数学模型.最后,通过不同评价方法对圆度误差进行评定,结果证明该方法不仅能快速收敛到全局最优解,而且计算结果的稳定性好,易于在工程计量中推广使用.     

压力传感器最小二乘直线不确定度评定及应用

主要介绍压力传感器最小二乘直线不确定度的评定方法,并结合试验数据,对测量结果不确定度和最小二乘直线不确定度进行了比较及说明。     

基于最小二乘法的大型平板平面度误差自动检定系统

介绍了平板平面度误差的检测方法,研制了基于最小二乘法的大型平板平面度误差自动检定系统。详细阐述了系统结构、工作原理和平面度误差的最小二乘法评定过程,评定了测量结果的不确定度。实验对比结果显示了该系统的优势及其应用价值。     

基于UG/Open GRIP的面对面倾斜度误差的处理和评定

介绍了面对面平面度误差和倾斜度误差的评定方法,阐述了算法原理,采用简易法、最小二乘法和三点法3种算法评定平面度误差,然后再评定倾斜度误差.在UG环境中,应用UG/Open GRIP语言编制出评定平面度误差和面对面倾斜度误差的可视化界面,形成方便用户操作的功能模块,能对任意一组测量数据进行处理和评定,实现了对误差的准确测量.     

球径和球度误差气动测量新方法

介绍了自主研制的微型气针传感器和测量装置;基于气动测量原理,采用误差分离和修正技术,对高精度球面的球形构件的球径和球度误差进行了在线、动态测量。