最小区域球度误差评价的弦线截交方法

最小区域球度误差评价是精密测量技术中的一个非常重要并且复杂问题。针对笛卡儿坐标系下球体形状误差评价,介绍一种利用弦线截交关系求解最小区域球度误差评价方法。通过构建笛卡儿坐标系下球度误差测量模型,提出基于一般二次曲面理论的最小二乘球心计算方法。根据最小区域球度误差模型分类,利用弦线截交关系建立起最小区域球度误差评价的2+3和3+2模型,最后通过截交几何模式产生了虚拟中心,从而准确确定球度误差评价模型的最大弦线与最大截面,达到快速精确构建模型的目的。测试数据和实例应用表明,基于弦线截交关系的最小区域球度误差评价方法具有更高的计算效率,且测量空间不受测量坐标系和零件几何形状误差的影响,并显著提高了整体评价的精度与准确性。     

基于最小包容区域的球度误差评定方法

针对球度误差评定方法存在原理误差或模型误差,提出了一种符合最小包容区域定义的球度误差评定方法,即将几何搜索逼近算法与基于最小包容区域法的球度误差评定的几何结构和定义结合起来的准确评定方法。对仿真数据和其他文献中的数据进行了评定。所提方法与其他方法的评定结果表明,所提方法可以准确地找到最小包容区域球的球心并给出球度误差的精确解。     

最小外接球法球度误差评价与实现

针对直角坐标系下球体形状的误差评价,介绍一种利用最小外接球法评价球度误差的计算方法。建立基于直角坐标系下的球度误差三维评测模型,并研究外接球体几何曲面关系,得出了利用弦线截交关系快速评价球度误差的理论。利用弦线截交关系构建最小外接球法球度误差评价的“2+1”、“3+1”、“4+1”评价模式统一体,通过两次截交产生的虚拟中心定位,可以准确确定评价点的位置,达到了快速、精确利用最小外接球法评价球度误差的目的。通过分析表明,基于弦线截交关系的最小外接球球度误差评价方法计算效率高、易于实现且具有较高的评定精度,也为球度误差评价提供一种新的方法和思路。     

基于鞍点规划理论的圆度及球度误差最小区域法评定新解法

在形位公差的圆度和球度误差评定方法中,最小区域法是最符合国标中定义形位误差的方法之一。针对目前基于最小区域法建立的数学模型以及相应的求解方法存在局部收敛以及求解迂回等问题,建立了圆度和球度误差评定的鞍点规划模型,并基于鞍点规划理论的最小条件建立了鞍圆和鞍球面误差求解的新算法,通过简单几何分析和有限代数计算即可确定符合最小区域法评定原则的圆度、球度误差以及相应鞍圆、鞍球面的位置和参数。相比于传统优化算法,本文提出的方法避免了优化方法对初始值的依赖性,具有较高的求解稳定性。     

球坐标测量系统测量模型

针对球坐标测量系统,提出1种基于机器人运动学的建模方法,建立其包含几何误差的精确测量模型。在分析球坐标测量系统几何误差源的基础上,基于准刚体假设,运用齐次坐标变换矩阵,通过坐标系之间的运动变换,建立了球坐标测量系统精确的测量模型。该模型包含球坐标测量系统20项几何误差,为进一步进行误差辨识和误差补偿奠定了理论基础。     

应用球顶尖精密外圆磨削的开发及球磨损效果

应用球顶尖精密外圆磨削的开发及球磨损效果引言在传统的圆柱磨削和测量中，利用圆锥形死顶尖来支承工件。在这种情况下，中心孔的同轴度误差和几何形状误差会影响加工精度。我们知道，如果用一精确、廉价的钢球（球度一般小于０．２μｍ）代替圆锥顶尖，上述同轴度及几何...     

球杆仪安装误差对测量误差的影响规律及其分离方法

通过齐次坐标变换理论建立了五轴数控机床摆动轴几何误差的辨识模型,深入分析了在误差测量过程中球杆仪磁性球座的安装误差对测量误差的影响规律,提出了一种球杆仪磁性球座安装误差的分离方法,并在五轴数控机床上进行了实验验证。结果表明,该方法可以有效分离出球杆仪磁性球座的安装误差,提高摆动轴几何误差的测量和辨识精度。     

直圆柔性球铰柔度矩阵的解析计算

基于线弹性和小变形假设理论,通过引入比例系数(直圆柔性球铰槽口间距与切割半径倍数之比)并利用其结构对称的特点,推导得到了形式较为简洁的直圆柔性球铰柔度矩阵各子元素的解析柔度计算公式。利用有限元仿真软件验证了所推公式的正确性,并绘制了相应的误差曲线。结果表明:当比例系数小于0.2时,直圆柔性球铰各柔度计算公式的相对误差限均在11%以内;随着比例系数的增加,除沿x向的拉压柔度C11误差较小外,其他柔度计算公式的误差均呈增加的趋势,最大误差为30%。实验结果显示理论分析与仿真结果基本趋于一致,验证了直圆柔性球铰各柔度解析式的正确性。本文的研究内容为直圆柔性球铰在实际应用中的结构设计和参数优化奠定了理论基础。     

孔组位置度误差的图框优化法分析

着重论述了图框优化法评析孔组位置度误差的原理,详细说明了孔组位置度误差理论在现实应用中的重要性,提出了在重合公差带图中,应用孔组理论中心的旋转向量图,实现了孔组几何图框的旋转,因此在重合公差带图中即可实现孔组几何图框的平移,又可实现孔组几何图框的旋转,所以在重合公差带图中,可以用作图的方法得到孔组位置度误差(几何图框作任何运动时).     

无心磨削的成圆理论

随着科学技术的发展,对无心磨削提出了越来越高的要求,无心磨削圆度误差理论也日益受到人们的关注,早在1946年就有这方面问题的理论研究发表。本文除了介绍影响圆度误差的其他因素外,主要详细地讨论了磨削区几何形状与圆度误差的关系。根据国产无心磨床特点和实际生产需要给出了有实用价值的无心磨削几何区域稳定图,并指出了目前使用单位在选用磨削几何区域时存在的问题。本文采用的办法是在支承误差复映理论基础上,根据作者提出的圆度误差杠杆假设对支承误差复映作进一步的矢量分析,与以前的研究相比,大大前进了一步,抓住了几何区域影响圆度误差的本质,它在绘制几何区域稳定图时所需要的计算工作量也大大减少。本文关于磨削几何区域稳定图的研究结果与西德阿亨工业大学研究报告一致。最后介绍了支承误差复映理论在无心固定支承磨削中的应用,在阐明基础理论的基础上给出了在实际生产中有实用价值的部份表格数据,可供生产使用时参考。附表14个,附图15幅,参考文献7篇。     

球坐标测量系统几何误差辨识及补偿方法

几何误差是影响球坐标测量系统精度的重要因素,误差补偿技术是提高其测量精度的有效方法。本文针对球坐标测量系统几何误差辨识及补偿问题,提出一种基于高精度球面靶标标定的误差辨识方法。首先,基于Denavit-Hartenberg方法建立球坐标测量系统误差模型;其次,分析基于高精度球面靶标标定的误差辨识原理;最后,运用该标定方法进行几何误差辨识仿真试验,并具体分析影响误差辨识精度的因素。仿真结果表明,基于高精度球面靶标的标定方法可以辨识出7项几何误差,经过误差辨识和补偿能够提高球坐标测量系统的球面面形测量精度。     

一种基于新灵敏度指标的五轴数控机床关键几何误差辨识方法

精度设计是提升机床加工精度的有效途径,而准确辨识关键几何误差并为其合理分配权重是实现精度设计的前提条 件,因此,提出了一种识别关键几何误差的灵敏度分析方法。 首先基于多体系统理论建立了机床加工误差模型,并基于该模型 构建了灵敏度分析模型,同时定义了一种新的灵敏度指标。 然后,通过仿真分析明确了第 10、17、22、24 和 37 项几何误差为关 键几何误差,同时实现了对各项几何误差分配权重。 最后,通过补偿关键几何误差和全部几何误差的方式对“ S”形检测试件进 行加工并对比其轮廓度误差,对比结果显示通过两种补偿方式获得的平均轮廓度误差在 3 条检测线上的差值很小,分别为 0. 005、0. 004 和 0. 006 mm,因此证明了提出的灵敏度分析方法的正确性。     

新一代GPS下的平行度误差投影迭代评定法

随着新一代GPS的实施,机械产品几何误差检测得到了极大的规范和简便。新一代GPS下对几何误差的检测过程主要包括两个方面:操作算子的构建和数学模型的建立。针对平行度误差检验,基于新一代GPS的数字化理论建立了平行度操作算子,给出平行度误差的检测过程以及方法。针对评定数学模型的构建,提出了平行度误差投影迭代评定法,该方法将投影法和迭代法有机结合,优化迭代过程。该方法可以保证评定准确性的基础上有效减少了计算数据,加快评定速度。最后通过实验对提出的方法进行正确性和可行性验证。研究成果可以推广到其它几何误差量的检验中,对推动新一代GPS的应用具有积极作用。     

机械产品几何量精度测量中3σ准则的应用

本文简述了几何量精度测量过程中粗大误差的产生原因和消除方法,并介绍了准则在判别含有粗大误差的异常数据的具体应用。     

一种最小区域球度误差评定算法

根据直角坐标系下的球度误差的几何定义,提出了一种最小区域球度误差评定算法。首先以最小二乘球心为初始参考点,以之为球心构建一个辅助球,用经纬法将球面分布辅助点,以这些点为假定理想球心计算所有测量点的半径值,再根据最小条件筛选出若干条由辅助点构成的直径,分别对这些直径使用抛物线法缩小搜索区间,最终获得最小区域法对应的参数。实例结果表明,该方法能准确地获得最小区域解。     

深沟球轴承径向游隙值的计算

分析了深沟球轴承装配偶数球及奇数球时的实际径向游隙与理论径向游隙的几何关系，指出了径向游隙ε的理论值与实际值的差异。对生产中出现的游隙误差提供了分析参考依据。还简要介绍了配套图的应用。     

基于几何动态模型的圆度误差分离模拟

针对精密加工过程中影响圆度误差分离精度的问题,提出了一种基于几何动态模型的圆度误差分离模拟方法。在主轴空间运动规律的基础上,通过回转体轴心的自转和公转关系建立工件截面的几何模拟动态模型。结合三点法圆度误差分离技术实现了动态条件下的圆度误差准确表示,并分析研究了传感器安装角度与干扰误差对圆度误差分离精度的影响。数值实验分析表明,建立的几何模型分析有利于研究回转加工中圆度误差分离结果的正确性,达到了提高误差分离精度及抑制误差对加工精度影响的目的。     

QMB125球笼沟道磨床几何误差建模与敏感度分析

机床的加工精度受诸多方面的误差因素的影响，而组成机床的误差主要包括热、力、几何、运动误差等，其中机床部件的几何误差对球笼沟道床的加工精度有着举足轻重的作用。以QMB125数控磨床为研究对象，基于多体系统理论，通过低序体阵列来描述磨床的拓扑结构，对磨床的27项几何误差源进行误差取样检测，建立起机床的运动学模型，进而计算出各个误差源的敏感度系数来找出影响程度较高的几何误差项，为合理经济的提高机床精度提供有效依据。     

轴承球变曲率研磨盘沟槽结构参数数值优化研究

针对轴承球变曲率沟槽加工方法中沟槽结构参数优化问题,采用了数值仿真分析法,研究了研磨盘沟槽偏心距、沟槽半角、滚道极径及沟槽间距4个主要沟槽几何参数,对球面加工轨迹点分布均匀性的影响规律。设计了正交仿真试验,分析了沟槽几何参数对球面加工轨迹均匀性的影响权重,并得到了优化几何参数组合;最后,开展了轴承球的研磨实验研究。研究结果表明:变曲率沟槽最佳的结构参数为,偏心距/球径比4,沟槽半角45°,沟槽滚道极径/球径比60,沟槽间距系数2;在优化的槽形结构下,加工4 h后,球度误差从0.057μm降低至0.022μm,优于其他槽形结构下的加工结果;根据仿真分析,优化的研磨盘沟槽结构能够获得更好的球面轨迹均匀性,球面轨迹分布越均匀,加工后的球度误差越小。     

基于球盘的转台多自由度几何误差测量方法

转台作为数控机床及精密测量仪器的关键部件之一,可以将零部件移动至合适的位置,实现更高效的加工及测量任务,其自身的精度尤为重要。本文基于“three-rosette method”原理,提出一种基于球盘的转台多自由度几何误差优化测量方法,详细阐述了该方法的测量原理、转台几何误差的分离与解算方法。研制了圆形球盘,并在三坐标测量机的转台上开展了测量实验,实验结果表明采用12个标准球与优化后的6个标准球的测量结果基本一致,转台平移误差绝对差值不大于0.13μm,转角误差绝对差值不大于0.25″。最后,通过自准直仪装置测量该转台的分度误差,并与基于球盘的测量结果进行对比分析,结果表明上述不同方法得到的测量结果绝对差值不大于3.9″,验证了基于球盘的转台多自由度几何误差测量方法的准确性。