平面度误差最小区域优化算法——旋转平移法

根据平面度公差带方位浮动的特点，对测量数据组进行旋转平移，使包容区域符合最小条件，并且使平面度误差评定的数学模型取得较简化形式．最后利用最优化方法求解平面度误差．     

平面度误差测量数据不确定度的计算

对用对角线法测量平面度误差时的测量点数据进行处理,求解直接用于平面度误差评定的数据-单点测量结果,根据《测量不确定度表示指南》（GUM）,对单点测量结果进行不确定度计算,总结得出单点测量结果及其不确定度分别为测量读数值及其不确定度的线性函数。     

一种基于区域搜索的平面度误差评定方法

以给定平面度误差的评定为例,分析最小二乘法和最小包容区域法的算法模型,并提出一种基于区域搜索的评定平面度误差的方法.在三坐标测量机上,对被测平面进行采样点坐标数据提取,分别用基于搜索逼近法的最小二乘法和最小包容区域法实现给定平面度误差的评定.结果表明,基于搜索逼近法的最小包容区域法与最小二乘法相比,其评定结果精度提高了5.97%,且符合最小条件.     

两平面平行度误差的一种评定方法

基于最小二乘法和矩阵理论建立了平面度误差评定的正交最小二乘法     

两平面平行度误差评定方法的研究

基于最小二乘法和矩阵理论建立了平面度误差评定的正交最小二乘法。     

平面度误差最小值的计算机算法

本文提出一种程序简单、运算准确速度快的平面度误差计算机寻优方法。     

平面度误差最小区域评定结果不确定度估计

在平面度误差的实际测量中,给出测量结果时往往不给测量结果的不确定度。按照国际标准化组织发布的《测量不确定度表示指南》(简称GUM)的要求,根据平面度误差最小区域评定的几何判别准则,推导了有关的不确定度传递公式。分别用蒙特卡罗方法及本文推导的公式对实际的测量结果进行了不确定度估计,实验结果表明,推导出的公式计算的不确定度要比用蒙特卡罗方法估计的效果要好。     

平面度误差线性规划模型的建立与求解

探讨了一种新的关于平面度误差评定的数学模型与算法,研究了平面度误差评定的目标函数及约束条件,对样点数据进行了坐标变换的处理,建立了评定平面度误差的线性规划模型,对模型的可靠性进行了分析,并用二阶段单纯形法进行求解。     

平面度误差的遍历搜索算法

结合平面度误差的几何特征,提出了平面度误差的遍历搜索算法。首先,选择被测平面的3个边缘点为参考点,分别以参考点为基准,在垂直于被测平面的方向上建立扩展区域并设置一系列的等分点,以一个扩展区域上的等分点逐次遍历连接另外两个扩展区域上的等分点,构造出一系列的辅助平面;然后,依次以这些辅助平面为假设理想平面,计算所有测量点与这些理想平面之间距离的极差,极差最小的辅助平面即为被测平面最小区域拟合的理想平面,从而实现平面度误差的最小区域评定。阐述了平面度误差遍历搜索算法的原理和实现过程。实例结果表明:该算法具有较好的稳定性、准确性及实用性,可直接应用于平面度精密测试仪器中。     

平面度误差统计特征实验

针对平面度误差统计特征识别的问题,以条件概率和全概率为理论依据,提出由平面到直线再到平面的研究思路.采用三坐标测量机对某两个零件实际平面进行提取实验,通过对实验数据的分析和处理,对其平面度误差统计特征进行识别.经过检验方法计算验证,结果表明,在工艺系统稳定的情况下,加工出来的工件表面的平面度误差呈现正态分布的特征.     

旋转变换理论及其在平面度误差评定中的应用

将旋转变换理论应用于平面度误差评定中，通过实例证明了其可行性。     

平面度误差评定中离散min-max问题研究与软件设计

在以最小二乘法或其他方法所获得的初始基准平面基础上,继续对该平面作有意识的微小扰动,把测量点集与基准平面距离之max值减小,逐步逼近真值,使平面度误差计算得到合理的解决,计算结果真正满足最小条件准则．     

三维空间圆度误差高精度评定算法与编程

在获得高精度基准平面的前提下,三维空间圆度误差评定的另一个关键问题,是如何利用被测圆在基准上的投影,把三维空间问题转化为二维平面问题,对投影点进行平面圆度误差评定。算法以特殊三角形的外角平分线为研究方向,逐步把同心圆的半径之差降下来,令圆度误差计算收敛于真值,算法具备"最小包容区域法"特征,过程与结果均符合"最小条件"原则。算例验证结果表明,经过高精度的基准平面拟合,与符合"最小条件"原则的平面圆度误差计算,所获得的终值为高精度的三维空间圆度误差值。     

基于变尺度法的机床平面度误差轮廓重构算法

为了解决国内机床导轨安装表面平面度检测无法实现数字化描述这一问题,基于变尺度原理,提出了全新的机床导轨安装面平面度误差检测方法,通过将多段具有重合区域的短安装面拼接起来实现安装表面全长测量.同时设计出了检测仪,给出了测量原理,利用基准板、测量仪和机床导轨安装表面间的几何关系,建立了算法的理论模型,开发出机床导轨安装表面平面度误差轮廓重构算法,并对算法进行了仿真.结果表明,算法可以精确重构出机床导轨安装面平面度误差轮廓.     

遗传算法及其在平面度误差评定中的应用

将二进制编码的标准遗传算法应用于平面度误差的评定,建立了完全符合最小区域条件的平面度误差评定的数学模型,并在此基础上给出遗传算法的适应度函数计算方法.通过对实例评定,并与最小二乘法和计算几何法评定结果进行比较,证实了该方法计算结果明显小于上述两种方法,而且克服了传统平面度误差最小区域法评定时受测点布局及测点数目限制的局限性,具有很大的灵活性.     

采用组成法解析键槽尺寸位置定位误差

从工序定位误差的严格定义和概念出发,在分析定位误差组成要素的基础上,比较用心轴定位、V形块定位和两垂直平面定位方案的优劣.基于定位误差的概念,分析定位误差的组成,进而运用定位误差的组成原理--定位误差组成法,计算并确定键槽的尺寸和对称度定位误差的大小.阐明定位误差组成法应用的步骤、特点,并给出分析及确定实例,达到优化定位方案的目的.     

一种多线结构光测头的误差补偿方法

针对在多线结构光测量系统中光平面不等距和不平行引起测量误差的问题,提出了一种基于标准三角块的误差补偿方法.通过分析测量误差产生的原因,建立了光平面平行度、光平面间距与测量误差之间关系的数学模型,将测头产生的结构光条投射到一个标准三角块斜面上,利用三角块斜面的几何变换能力将光平面平行度、光平面间距的信息转换到系统可以进行精确测量的光平面当中.通过CCD采集和数学计算,可以得到准确的各光平面平行度和光平面间距的误差数据,并根据得到的误差数据对测得的原始数据进行补偿修正,由实验证明了该方法在对阵列式多线结构光测头结构误差补偿后,测量得到的数据精度可以提高约40%.     

零件加工误差与机床几何误差映射关系建模

针对机床几何误差与零件误差映射关系建模方法并未考虑刀具在加工过程中各个点位的位置偏差与姿态偏差的问题,以三轴机床为研究对象,首先利用多体系统运动学理论,建立机床刀尖点误差与刀轴矢量误差模型。然后利用单基站激光跟踪仪多次测量的方法,结合误差分离算法,辨识得到了机床的21项几何误差项,并对18项与位置有关的误差项进行拟合,构建了完整的典型三轴机床工作空间误差场。最后以凸台宽度、平面度、孔轴线位置度等典型特征,结合加工轨迹,建立起机床几何误差与尺寸误差、形状误差和位置误差的映射关系,并进行了相应的实验验证。实验结果表明:凸台宽度误差与机床刀尖点在该处的几何误差有关,11个点位的凸台宽度误差测量值与计算值相差在5μm以内;"之"字型铣削平面度误差分析要先进行刀具轨迹离散化,然后将刀具圆周离散化,计算刀具圆周含有误差的点,通过点位筛选原则,选择真正属于加工表面的点,对这些点利用最小二乘法计算平面度,平面度误差计算值与测量值相差2μm以内;孔轴线位置度误差分析要考虑钻孔过程中不同位置处刀尖点误差与刀轴姿态误差,以二者为基础构建孔轴线方程,通过代入检测平面的高度以获取相应高度处圆心偏差,孔轴线位置度误差计算值与测量值相差5μm以内。     

论用直径法测量圆度的不确定性

论述了圆心漂移对实际圆的圆度误差造成的影响，指出“直径法”不能作为精密测量圆度误差的手段。     

硅片抛光的接触压强分布与宏观形貌创成机理

为了获得单晶硅片化学机械抛光过程中的接触压强分布及其对基片平面度的影响规律,从化学机械抛光的实际出发,建立了抛光过程的接触力学模型和数学模型.利用有限元方法对接触压强分布进行了计算和分析,并利用抛光实验对计算结果进行了验证;获得了化学机械抛光过程硅片与抛光垫之间的接触表面压强分布形态,以及抛光垫的物理参数对压强分布的影响规律,确定了接触压强分布形态和硅片平面度误差的关系.结果表明,接触压强的分布是不均匀的,而且在硅片外径邻域内接触压强最大,从而导致被加工硅片产生平面度误差和塌边现象.合理地选择抛光垫的弹性模量和泊松比,可以改善接触表面压强分布的均匀性,从而使硅片有效区域的平面度变得更好.