评定平面度误差的几何搜索逼近算法

为了快速准确地评定机械零件的平面度误差,提出了基于几何搜索逼近的平面度误差最小区域评定算法.阐述了利用几何优化搜索算法求解平面度误差的过程和步骤,给出了数学计算公式.首先选择被测平面的3个边缘点为参考点构造辅助点、参考平面和辅助平面,然后以参考平面和辅助平面为假定理想平面,计算测量点至这些理想平面的距离极差;通过比较判断及改变参考点,构造新的辅助点、参考平面和辅助平面,最终实现平面度误差的最小区域评定.用提出的方法对一组测量数据进行了处理.结果表明,在终止搜索的条件为0.000 01 mm时,几何搜索逼近评定算法的结果分别比凸包法、计算几何法、最小二乘法、遗传算法和进化策略计算的结果减小了17.1、7.3、18.03、6.13和0.3μm.得到的数据显示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,适合在平面度误差测量仪器和三坐标测量机上使用.     

评定圆柱度误差软件的开发

针对圆柱度误差评定的特点，建立了用Madab实现圆柱度误差最小区域法、最小二乘圆柱法、最小外接圆柱法和最大内接圆柱法评定时目标函数数学模型的计算方法。用不同评价方法对圆柱度误差在不同初始值下进行多次评定，并据此编制成相应的软件，用户输入测量数据后，即可同时得到四种方法的评定结果。     

圆柱度误差的数据处理系统

根据圆柱度误差评定的数学模型,建立了圆柱度误差最小区域法、最小二乘圆柱法、最小外接圆柱法和最大内接圆柱法评定的目标函数,利用MATLAB强大的数学计算功能,开发了网柱度误差的数据处理系统,检测人员只要输入测点的数据,可任意选择评定方法,得到圆柱度误差值。测量示例证明这种方法具有很高的评定精度和很好的实用性。     

用圆柱度仪测量平面度误差的新方法

阐述了一种测量矩形工件平面度误差的新方法。首先利用圆柱度仪和角尺对被测件进行测量，同时采集原始测量数据．然后利用最小二乘法实现平面度误差的评定。采用这种测量方法可以更全面地实现对较小型矩形工件平面度误差的测量与评定。     

基于遗传算法的机器零件圆柱度误差评定方法研究

为解决机器零件圆柱度误差在线评定过程复杂和精度较低的问题,将遗传算法应用于圆柱度误差在线评定方法的研究中。根据测量装置的工作原理,建立了圆柱度误差评定的数学模型,并对其进行了简化;采用实数编码和引入迁移算子的遗传算法对最小区域圆柱度误差进行了评定,通过设计圆柱度误差在线检测装置,利用Matlab和VC混合编程的方式,完成了圆柱度误差评定系统的构建,最后采用实验数据对系统性能进行了测试。研究结果表明,所构建的误差评定系统能够简化误差评定过程,并可满足机器零件精度检验的要求。     

利用投影变换的平面度误差评定

提出了一种利用投影变换的平面度误差评定方法。研究了用投影变换将平面度误差转化为直线度误差,简化了计算量的同时又能对平面度误差进行准确的评定。首先,用最小二乘法对原始测量点进行拟合得到最小二乘面作为评定基面,找出评定基面的最优法平面。然后,将原始测量点投影到最优法平面上。最后,在法平面上对投影后的点进行直线度误差的最小区域评定。用该方法对参考文献中的多组数据进行了验证分析,结果表明该方法不仅能够快速、准确的对平面度误差进行评定,而且结果比凸包法、改进遗传算法等更加优化,为平面度误差的评定提供了一种新思路。     

基于最小包容区域法的圆度误差评定方法

圆度误差的准确评定对轴和孔类零件的质量评判有很重要的意义。针对目前常用的圆度误差评定方法存在原理误差或模型误差的问题,提出一种完全符合最小包容区域法定义的圆度误差评定方法。该方法将区域搜索算法和圆度误差最小包容区域法评定的几何结构相结合,利用区域搜索算法确定准圆心,再根据准圆心位置和几何结构,对其进行判断和调整,最终找到准确的最小包容区域圆心,并给出最小包容区域圆度误差的精确解。构造多组仿真数据,利用此方法的评定结果与预设值相比较,证明了该方法的有效性和正确性;并利用该方法对其他文献中的数据进行评定与比较,数据处理的结果进一步显示了该方法的评定结果精确可靠,稳定性好,且效率高,可以有效地克服现有圆度误差评定方法难以找到准确最小包容区域圆心的缺陷。     

改进蜂群算法在平面度误差评定中的应用

为了准确快速评定平面度误差,提出将改进人工蜂群( MABC)算法用于平面度误差最小区域的评定.介绍了评定平面度误差的最小包容区域法及判别准则,并给出符合最小区域条件的平面度误差评定数学模型.叙述了MABC算法,该算法在基本人工蜂群算法( ABC)模型的基础上引入两个牵引蜂和禁忌搜索策略.阐述了算法的实现步骤,通过分析选用两个经典测试函数验证了MABC算法的有效性.最后,应用MABC算法对平面度误差进行评定,其计算结果符合最小条件.对一组测量数据的评定显示,MABC算法经过0.436 s可找到最优平面,比ABC算法节省0.411 s,其计算结果比最小二乘法和遗传算法的评定结果分别小18.03μm和6.13 μm.对由三坐标机测得的5组实例同样显示,MABC算法的计算精度比遗传算法和粒子群算法更有优势,最大相差0.9 μm.实验结果表明,MABC算法在优化效率、求解质量和稳定性上优于ABC算法,计算精度优于最小二乘法、遗传算法和粒子群算法,适用于形位误差测量仪器及三坐标测量机.     

平面度误差各种评定方法的比较

介绍了平面度误差各种评定方法的原理,并对各种评定方法对同一被测平面的平面度误差评定结果及数据处理难度进行了比较。结果表明,最小二乘法的评定结果比较接近最小区域法,且数据处理简便,对测量采样点的布置无特殊要求。     

基于序列二次规划算法的圆柱度误差评定方法

圆柱的形状误差为研究对象,为提高圆柱体形状误差评定精度,增强其理论和工程应用价值,提出一种基于序列二次规划算法的圆柱度误差评定方法。定义了测量点到圆柱面的符号距离函数,建立了圆柱度误差评定的数学模型,应用最小二乘方法将圆柱进行粗定位,将拟合圆柱和测量点进行坐标变换简化了误差评定数学模型,运用运动几何学的知识和序列二次规划(SQP)算法解决了满足最小区域原则的圆柱度评定的优化问题。实验结果表明:提出的圆柱度的评定算法稳定性较好,效率和精度较高,所得到的误差值是有效的。     

双曲线轮廓度误差几何遍历搜索评定算法

结合平面曲线轮廓度误差评定的最小条件原则及双曲线的几何特性,提出了基于几何遍历搜索的平面任意位置双曲线轮廓度误差评定算法。首先,依据最小二乘法得到测量数据的最小二乘双曲线方程和两个焦点坐标。其次,在两焦点周围按一定规则布置一系列的辅助点并构造出一系列辅助双曲线。然后,计算出所有测量点到辅助双曲线距离的极差值。经过比较和判断,最终实现双曲线轮廓度的最小区域评定。     

评定直线度误差的最小二乘法与最小包容区域法精度之比较

介绍了直线度误差评定的最小二乘法和最小包容区域法的算法模型与实现方法。在三坐标测量机上对八种不同被测直线进行了采样点坐标数据提取,分别用最小二乘法和最小包容区域法的基于搜索逼近-逐次旋转逼近法进行了给定平面内直线度误差的评定。结果表明:最小二乘法的评定结果与最小包容区域法的基于搜索逼近-逐次旋转逼近法的评定结果完全一致,即直线度误差的最小二乘法评定结果符合最小条件。     

基于海鸥算法的圆柱度误差评定方法

圆柱体零件的几何精度直接影响到机械设备的总体性能，而圆柱度误差是圆柱体零件的几何误差之一，对圆柱度误差进行精确测量和评估十分重要。针对最小区域圆柱度误差评定能否达到全局最优的问题，提出了一种基于新型元启发式海鸥算法(SOA)的圆柱度误差评定方法。首先，对圆柱体轮廓要素的提取进行了阐述，并建立了基于最小区域法的圆柱度误差评定模型；然后，介绍了海鸥优化算法中海鸥的位置更新原理、算法的优化准则和算法流程；最后，用Talyrond 585LT圆柱度仪提取了6个圆柱零件的轮廓数据，并进行了评定，通过对比不同种群数的优化结果，找到了最佳种群数，同时将其所得结果与采用遗传算法(GA)所得结果进行了对比。研究结果表明：种群数的选择对海鸥算法的优化结果影响较大，在种群数为30时能达到最优解，其精度比遗传算法高，其运行时间随着种群数的增加而增加。海鸥算法优化过程稳定，在评定最小区域圆柱度误差(MZC)方面有较好的适应性。     

基于三坐标测量机的大口径球面拟合测量方法

在球面检测中,对大口径球面的测量和评价缺乏有效的手段。本文提出利用三坐标测量机获得被测球面面型的坐标数据,用最小二乘法对这些数据进行拟合,得到被测球面的几何参数。在最小二乘法的拟合过程中,提出通过改变目标函数将拟合计算转化为求解广义特征向量以获得较好的拟合效果并简化计算过程,客观地反映大口径球面的实际参数。借鉴圆度、圆柱度误差的评定建立球度误差以反映被测球面的形状误差。     

由虚拟仪器LabVIEW实现最小区域法评定平面度误差

平面度误差评定方法复杂 ,难以用传统仪器直接测量。虚拟仪器技术借助计算机的数据处理能力 ,使最小条件下平面度误差的测量评定可以简单实现。介绍借助LabVIEW软件用快速逼近法实现平面度误差最小区域法评定的一种方法 ,此方法既精确又简单实用 ,且易于实现评定平面度误差的可视化。     

基于Labview的圆柱度误差测量软件设计

圆柱度误差是评价轴类零件表面形状误差的重要指标,决定着回转部件的回转精度,还影响零件的振动、噪声及使用寿命。首先建立评定圆柱度误差的数学模型,然后利用步进迭代法对最小区域评定进行优化,最后基于Labview开发平台设计出了圆柱度误差测量软件。测试结果表明,该软件能满足测量精度,人机界面友好。     

轨道交通制动气控集成板平面度非接触式测量研究

基于影像测量仪的非接触式图像测量原理,测量了轨道交通车辆制动系统关键子部件——气控集成板的表面点坐标。基于最小二乘法原理,建立了以测量点坐标为输入参数的平面度计算模型。对点坐标测量结果的统计分析发现,坐标偏差符合正态分布。利用蒙特卡洛方法对影像测量仪测量平面度进行了不确定度评定,该方法具有通用性,可推广到其他几何误差的不确定度评定。     

一种利用坐标测量机实现圆度误差评价的方法

针对直角坐标系下圆周截面形状误差评价,介绍了一种圆柱体截面圆度误差的测量与评定方法.在研究了圆度误差定义及测量方法的基础上,建立了基于三坐标测量机的最小外接圆圆度误差三维评测模型.利用双截面最小二乘拟合轴线调整坐标系位置,减少了位姿误差对测量结果的影响.对模型进行坐标系统一转换,使得变换后的模型能更适用于计算机数据处理.然后在坐标变换的前提下,提出了一种利用几何关系搜索最小外接圆圆心的方法,开发了相应的数据分析软件.实验和数据证明,此算法优于传统最小外接圆算法,实现了在直角坐标系下三坐标测量机对圆度误差的最小外接圆法评价.     

千分表测量平面度误差的原理、方法及数据处理

1．测量原理 平面度公差用以限制平面的形状误差。其公差带是距离为公差值的两平行平面之间的区域。并规定,理想形状的位置应符合最小条件,常见的平面度测量方法有用指示表测量、用光学平晶测量平面度、用水平仪测量平面度及用自准仪和反射镜测量平面度误差,用各种不同的方法测得的平面度测值,应进行数据处理,然后按一定的评定准则处理结果。平面度误差的评定方法有：（1）最小包容区域法由两平行平面包容实际被测要素时,实现至少四点或三点接触。且具有下列形式之一者,即为最小包容区域,其平面度误差值最小。     

基于几何优化的圆度误差评定算法

针对圆度误差的特点,提出一种基于几何优化的圆度误差评定算法。建立直角坐标采样、可同时实现圆度误差的最小区域法、最小外接圆法和最大内接圆法评定的评定模型。详细阐述利用几何优化算法求解圆度误差的过程和步骤,给出数学计算公式及计算机程序流程图。该算法不要求等间隔测量,不采用最优化及线性化方法,也无需满足小误差和小偏差假设,只需重复调用点与点之间的距离公式;其原理是以初始参考点为基准,布置一定边长的正六边形,依次以各顶点为理想圆心计算所有测点的半径值,通过比较、判断及重复设置六边形来获得相应评定方法(最小区域圆法、最小外接圆法和最大内接圆法)的圆度误差值。试验结果表明,该算法可以有效、正确地评定圆度误差。