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。     

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。     

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.     

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.     

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。     

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.     

基于最优控制的圆度圆柱度误差精确评定

提出了一种新的圆度误差和圆柱度误差数据处理方法,建立了相应的误差数据处理优化数学模型。利用Matlab强大的优化计算功能,迅速、准确地求出圆度和圆柱度误差值。该圆度和圆柱度误差评定方法按照最小包容区域法建立,不需要使用判别准则确定。本方法尤其适用于密集测量点的数据处理。     

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     

平面度测量数据的微机处理及评定

根据平面度评定标准，采用最小二乘法评定法则，对平面度在实测中得到的数据进行微机处理，提出计算框图及程序，并进行实际计算和评定，同时加以验证。该程序容易普及和使用，也可为其它形位公差的数据处理提供参考。     

平面度目标函数单谷性的研究

提出了一种通过几何分析与电算法，证明平面度目标函数为单谷函数的方法，解决 了完全用纯数学的方法难以解决的问题，为正确地优化计算平面度目标函数提供了理论 上的依据，也为论证圆度、圆柱度目标函数的单谷性提供了类似的方法。     

基于最小条件的平面拟合高精算法及编程

三维空间圆度误差评定的关键环节之一是基准平面的拟合,平面拟合的精度直接影响圆度评定结果的精度,只有满足最小条件的拟合平面才符合高精基准的要求,故于最小二乘拟合平面基础上寻求新算法,继续对平面作有意识的微小扰动,把平面度计算向最小区域不断逼近,收敛于真值,求得真正符合最小条件的拟合平面.     

给定平面内直线度误差评定及其可视化研究

为实现给定平面内直线度误差评定的可视化,运用最优化理论和几何学原理,对其最小区域算法进行了改进;基于可视化技术,对其两端点连线算法、最小二乘算法和改进的最小区域算法进行了可视化设计;并采用UG/GRIP语言对这3种算法进行了编程;最后,用可视化数字实验验证了改进算法的正确性,实现了计算机辅助平面直线度误差评定的可视化．     

平面度误差检测中对角线布点的测量数据转换

本文对平面度误差检测中对角线布点的测量数据转换作了探讨,对实例进行了分析,并提出了减少测量误差的较为简便、实用的一种测量方法。     

基于逐次逼近的垂直度误差评定软件

关于空间直线对基准平面的垂直度误差,有关规定只给出“最小区域”法评定准则,并没有给出相应算法。采取全局搜索包容小圆柱,逐次将包容柱的直径下降,使垂直度误差计算向“最小区域”逼近,从而获得高精度计算结果。