九种计算圆柱度的近似方法及其较比

本文根据圆柱度定义给出统一的数学摸型及九种近似求解方法,并以若干实例的计算结果对九种方法在精度、计算时间与占有内存等方面进行比较,分别推荐目前在生产现场及精度较高场合下计算圆柱度的方法。     

圆度仪的调平和圆柱度误差评定

从圆柱度误差的测量要求和圆柱度误差评定搜索算法两个方面研究了提高测量精度的方法。为了减小圆柱度误差测量中的工件倾斜误差,设计并分析了两点垂直布局的调平方法;根据工件轴线的方向余弦,计算得到了两点调整的高度值,克服了手动调整存在的问题,实现了工件快速精确调平并提高了工件圆柱度的测量精度。由于圆柱度误差评定是对满足最小条件的圆柱轴线的搜索,文中针对Nelder-Mead单纯形法的收敛精度依赖于初始解和收敛速度较慢,提出了拟牛顿法和Nelder-Mead单纯形法相结合的联合算法来实现全局最优解的快速准确搜索。对经典测试函数的Matlab仿真及实际测量数据的应用表明,该联合算法能有效地提高收敛速度和收敛精度,其收敛速度提高了50%,收敛精度提高了1倍,从而提高了工件圆柱度误差的测量精度。     

粒子群优化算法及其在圆柱度误差评定中的应用

提出了将粒子群优化算法用于圆柱度误差评定的设想。对算法的基本原理和实现步骤做了具体阐述,给出了圆柱度误差评定的基本问题,及其优化目标函数及算法的适应度函数和编码方式,对算法进行了可行性和准确性验算。计算结果表明,该方法对于圆柱度误差评定这类具有复杂目标函数和较多参数的非线性优化问题有很好的计算性能,优于最小二乘法;与遗传算法和其它满足最小区域条件计算方法相比,计算精度略优于前者或者与前者相当,能够获得精度较高的结果,而突出优点是简单,易于实现而且计算效率较高。     

混合教与学算法的圆柱度误差评定方法研究

为提高圆柱度评定精度,建立了圆柱度数学模型,将圆柱度误差最小区域求解转化为求目标函数的最小值优化问题。采用二次退火教与学算法对目标函数进行求解,主要包括学生分组排序,"教"阶段与"学"阶段等步骤。针对原始教与学算法求解精度不高,易陷入局部最优等问题,在"教"与"学"两个阶段两次采用模拟退火算法,以一定概率选择较差解来更新最优解,增强算法多样性,从而充分提高计算精度。最后进行求解,并根据终止准则求得计算结果。将该寻优结果与其他方法的评定结果相比较,验证了该算法的可行性及优越性。     

激光测量法在圆柱度误差检测中的应用

在机械加工中 ,一般采用带指示表的测量台架和Ｖ形块 (或直角座 )在平板上检测圆柱形工件的圆柱度误差 ,这种方法的测量精度低、手工操作及计算繁琐、可靠性差。另外 ,也可采用配备圆柱度误差测量软件的圆度仪或三坐标测量机检测圆柱度误差 ,但由于仪器价格昂贵 ,测量成本较高 ,且测量结果易受测量力的影响。采用激光技术测量圆柱度误差则具有测量精度高、测量效率高、测量装置结构简单、易于实现、操作方便、测量成本低廉等优点 ,由于激光测量属于非接触式测量 ,因此不存在测量力引起的误差。　　1　测量原理采用激光测量圆柱度误差时 ,根…     

对柴油机机体主轴承孔形位误差测量方法的探讨

1.引言 目前,对机体孔及箱体孔的圆度、圆柱度误差的测量一般采用量表法或通过内径千分尺对孔径进行测量,然后经过计算得到的方法来进行。这些方法虽然操作简单,但只适合精度要求较低、尺寸较小的场合,对于类似中速大功率柴油机机体这样对检测精度要求较高、被测孔尺寸较大的情况,使用起来则很不方便,并存在很大的局限性。此外,这些方法只是孔的圆度、圆柱度误差测量的一个替代     

几何变换在圆柱度评定优化算法中的研究

针对利用最小区域方法评定圆柱度时速度慢、算法复杂等问题,采用降维策略进行优化。在原有最小区域法几何模型的基础上利用最小二乘拟合轴线,建立了一种改进的圆柱度评定几何模型。通过对测量数据进行几何变换,将三维圆柱面转化为二维平面,根据最小条件原则将转换后的平面度误差,等效为原始测量数据的圆柱度误差值。经实验验证,在满足精度要求的前提下,圆柱度误差计算速度相较于现有最小区域法提升了约20%。实验结果表面,利用几何变换方法进行误差评定具有实用价值。     

多元误差耦合下的法兰孔与轴配合间隙分析

法兰孔与轴的配合状态及法兰轴在孔中的位置误差对精密产品的装配精度有着重要的影响,针对现有研究成果中对孔与轴的配合研究大多忽略三维圆柱度误差的问题,提出一种接触算法,利用相等向量判断准则,有效的计算考虑三维圆柱度误差时的孔与轴实际配合间隙,分析了圆柱度误差和凸角数目对孔与轴实际配合间隙的影响,结果表明,三维圆柱度误差在孔与轴配合间隙分析中不可忽略。根据误差叠加和湮灭原理,综合考虑尺寸误差、三维圆柱度误差和垂直度误差多元误差耦合下法兰孔与轴的配合间隙,在产品装配之前,对法兰轴在法兰孔中的定位精度进行预分析,为后续的装配工艺提供指导,从而提高精密产品的装配效率与装配精度。     

大工件高精度内孔圆柱度的自动测量方法研究

针对非回转体类大尺寸工件的高精度内孔圆柱度测量难题,提出一种新的测量方法。通过对圆柱度误差的评定方法和采点方式的分析对比,确定比对式接触测量方式。以卫星观测跟踪支架为例,确定测量点提取方案采用鸟笼法,评价方法采用最大内接圆柱法,圆柱度测头采用高精度传感器3个截面布置,每个截面圆周均布8个传感器方式,高精度驱动机构带动测头进入内孔自动完成测量,通过圆柱度的软件算法自动计算出圆柱度,并分析测量结果,其测量误差符合测量仪器的最大允许误差为工件公差的1/10原则,测量结果完全符合工件的精度要求。整体测量方案集成三坐标测量机和圆柱度测量专机,实现整个工件的自动化智能检测。     

圆柱度误差的在线测量

圆柱度能全面地反映圆柱表面形状精度,控制圆柱度误差对保证产品性能具有重要的作用。目前若严格按国标规定的方法进行测量和评定圆柱度误差,即使借助于计算机也是很困难的,同时还缺乏测量圆柱度误差的仪器设备。本文着重介绍用于生产现场的圆柱度误差的近似测量和评定方法。     

弹性复合圆柱滚子轴承接触特性分析

为探讨弹性复合圆柱滚子轴承滚动体与滚道的接触问题,首先采用有限元方法和经典赫兹接触理论计算方法对实心圆柱滚子轴承的接触应力与变形进行计算,并将两种方法得到的计算结果进行比较,比较结果表明:两种计算方法结果误差在10%以内,由此可知,有限元方法对计算轴承接触问题具有准确性。鉴于实心圆柱滚子轴承与弹性复合圆柱滚子轴承的内外圈接触副相似,可采用有限元方法对弹性复合圆柱滚子轴承接触应力分析。通过有限元方法对不同载荷下的弹性复合圆柱滚子轴承的接触应力、接触半宽、接触位移以及接触应力沿轴向分布进行计算与分析,得到的结果表明:一定载荷下,弹性复合圆柱滚动体的接触位移及接触半宽随着填充度的增大而增大;不同载荷下,弹性复合圆柱滚动体接触应力及等效应力随填充度的增大均存在极小值,且随着载荷的增大,极小值呈一定规律变化。弹性复合圆柱滚子轴承较实心圆柱滚子轴承在接触应力方面具有明显优势,设计合理的填充度能降低弹性复合圆柱滚子轴承的接触应力和改善"边缘效应"。     

高精度圆柱角尺的加工工艺改进

该产品是我所研发的新产品,没有成熟的工艺方法可参考,也没有相关的技术信息资料可借鉴,经过首套圆柱角尺的加工,零件的最终圆度、圆柱度、表面粗糙度等精度达不到图样的要求,影响到产品质量。通过分析,我们找出了以下三个方面的原因：一是圆柱与柱套的配合精度不够理想;二是圆柱的圆柱度、圆度不够理想,会产生两边小、中间大的鼓形形状,造成柱套在圆柱上下滑动不够理想;三是圆柱与柱套的表面粗糙度不够高,且有振纹。针对以上圆柱角尺加工中存在的原因分析认为,圆柱与柱套的配合精度不够理想,     

圆柱滚子轴承旋转精度数值计算及试验研究

针对圆柱滚子轴承旋转精度,提出了轴承外圈径向跳动数值计算方法,并对外圈滚道形状误差进行了试验研究。根据轴承元件运动及几何关系,建立了轴承外圈径向跳动数值计算模型,分析了外圈滚道圆度误差幅值、圆度误差阶次、滚子个数以及径向游隙对轴承旋转精度的影响规律,并验证了模型的正确性。分析结果表明,外圈滚道圆度误差幅值对轴承旋转精度影响较大;当轴承外圈圆度误差阶次与滚子个数满足特定关系时,轴承旋转精度显著降低;对于外圈滚道圆度误差波形变化较剧烈的圆柱滚子轴承,滚子个数对其旋转精度影响较大。对轴承外圈滚道圆度误差试验研究结果表明,外圈滚道圆度误差服从正态分布;轴承外圈滚道圆度误差幅值随圆度误差阶次呈指数曲线变化;获得了外圈径向跳动与外圈滚道谐波分布参数的函数关系式,可用于外圈径向跳动的预测。     

内孔圆柱度的电子测量

现代汽车工业飞速向前发展，对汽车零部件的制造精度要求也越来越高。有许多孔类工件其尺寸和圆柱度的精度都要求很高，已达到微米级精度。如转向机上的转向螺杆内孔圆柱度要求φ0．005mm，现在测量内孔尺寸已有很多方法，对于测量圆柱度来说用，机械测量已满足不了其精度     

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。     

高精度辊轴磨削加工过程中的圆柱度测量

介绍一种在磨床上加工高精度辊轴的过程中,对圆柱度采用分解测量的方法,用测量实例分析测量误差和测量精度,解决辊轴加工过程中圆柱度测量难题.     

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。     

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。     

低碳钢油缸孔的精镗

某压力机油缸如图所示,该油缸是焊接件,它的前部是油缸孔的活塞缸,采用20钢焊接而成,其圆度及圆柱度都要求在0.02mm以内;孔表面要求镀铬,镀铬后采用抛光方法达到表面粗糙度值R_a0.8μm。我们的任务是在镀铬前采用精镗加工方法达到表面粗糙度值R_a1.6μm及圆度、圆柱度、尺寸精度的要求。     

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。