基于数字图像的直线度误差评定系统可视化研究

为了实现小尺寸精密零件直线度误差的快速准确评定,设计了一套基于数字图像的直线度误差评定系统。分析比较直线度误差的评定方法,提出一种满足最小包容区域法的直线度误差评定的方法——区域-距离改进算法。介绍了该算法的原理,以采集的数字图像为例,设计了直线度误差评定系统,实例计算结果表明,该方法评定精度高,易于实现,并可以实现测量结果的可视化。     

利用计算法求解给定平面内直线度误差最小区域值的微机处理

应用给定平面内直线度误差最小区域值的计算公式，按“删点原理”找出构成最小包容区域的３外特征点有其坐标，通过处理求解给定平面内直线度的最小区域值。     

两维直线度误差的算法

提出一种计算两维直线度误差的快速算法,此算法符合“最小条件”,经过编程运算,速度快、效率高．     

按最小圆柱包络法评定空间直线度误差

建立了按最小圆柱包络法评定空间直线度误差的非线性数学模型，通过误差分析，证明了该数学模型不宜进行线性化处理，提出了空间直线度误差的最小条件判别准则及用计算机评定空间直线度的方法，给出评定空间直线度误差的实例。     

空间直线度误差新算法及其编程

对于空间直线度误差,通过"最小二乘法"或其他现行的算法,可以得到基准直线,但精度欠佳。在获取初步基准直线的基础上,有意识地"移动"、"转动"该直线,把直线度误差计算值进一步下降,向"最小包容区域"逼近,最终获得的直线度误差值真正符合"最小条件"判定准则。     

直线度误差测量及数据处理

近年来,随着科学技术的纵深发展,测量仪器也不断改进与创新。本文采用自准直仪测量直线度误差并用最小区域法和两端点连线法对大量测量数据进行分析与处理。该测量方法结合最小区域法的数据处理,在实际生产中可提高产品精度,在检验产品过程中可提高其合格率,具有很强的实用性。     

用最小区域法求直线度误差的探讨

用最小区域法求直线度误差,是在最小二乘法的基础上探讨的一种符合最小条件的新方法。借助于计算机,快速而准确地将直线度误差计算出来。     

一种新的直线度误差测量装置

利用改进的洛埃镜干涉装置，设计了由直线度误差使洛埃镜偏转，通过改变等效双狭缝间距，进而改变干涉条纹间距的新的直线度误差测量方法．由导出的直线度误差与干涉条纹间距之间的关系，并用最小包容区域法对直线度误差进行评定．测量结果表明，新的直线度误差测量方法是可行的．此方法特别适用于短距离连续空间直线度误差的测量，并且测量系统具有结构简单、操作方便、精度高、应用范围广等优点．     

解析法评定导轨直线度误差探讨

导轨直线度误差的评定有作图法和解析法两种方法。在用解析法评定导轨直线度误差时,如果采用"最小条件"评定基准来解析导轨直线度误差,目前尚难完全摆脱对作图法的依赖,现场运用和教学效果受到制约。笔者在教学实践中总结出"基准转移法"评定导轨直线度误差,收到较好的效果。     

轴线直线度误差的理论研究

根据轴线直线度误差的定义,建立了在直角坐标采样时该项误差的最小二乘评定法数学模型,该模型的采样数据不需要等角度间隔采样;并用计算机进行仿真分析·结果表明,所建立的数学模型编程简单,计算出的轴线直线度误差值与真实情况的误差小于10-6μm·因此由本模型引入的误差可忽略不计·所建立的数学模型为研制形位误差虚拟测量系统提供了理论基础·     

按最小圆柱包络法评定空间直线度误差

建立了按最小圆柱包络法评定空间直线度误差的非线性数学模型，通过误差分析，证明了该数学模型不宜进行线性化处理．提出了空间直线度误差的最小条件判别准则及用计算机评定空间直线度的方法；给出评定空间直线度误差的实例     

轴线直线度误差虚拟测量仪的研制

利用美国NI公司的LabWindows/CVI为软件开发平台,结合实验室现有的测量条件和基于PC的数据采集卡,开发研制了轴线直线度误差虚拟测量仪.该仪器将形位误差测量技术与虚拟仪器技术相结合,用轴线直线度误差的最小二乘评定法、最小区域评定法,解决了轴线直线度误差的测量问题.并且将误差图形在屏幕上形象、直观地显示出来,有利于分析误差产生的原因,以便控制制造误差.该仪器测量精度高,工作稳定,制造成本低,并具有良好的功能扩展能力,既可用于实验教学,又可用于生产实际.     

三维坐标点集的空间直线度高精度快速评定

针对3维坐标点集合空间直线度误差评定时出现的精度不高、评价效率低的问题,提出一种具有较高精度和较好鲁棒性的3点高精度快速算法(3PHFA).该算法依据国家标准规定的空间直线度有效判别形式,通过3维最小二乘法(3DLSA)拟合、空间坐标转换、坐标投影和确定最小包容圆(MCC),并最终确定最小包容圆柱面(MCS).通过在3DLSA基础上增加高效搜索算法,空间直线度评定精度提高约20%,耗时1s以内.对比不同评定算法表明:3PHFA具有效率高、精度高、鲁棒性好的优点,其误差评定精度全面优于3DLSA,适用于三坐标测量机(CMM)这类实时处理系统,具有良好的实用价值.     

LSM算法评定空间直线度误差的分析与改进

为了有效地提高评定空间直线度误差的精度,运用几何学、误差理论和最优化原理,深入分析了LSM算法在空间直线度误差评定中所存在的原理缺陷;并改进了LSM算法,提出了改进LSM算法的数学模型.对改进LSM算法编制程序进行了数字实验,结果表明:改进LSM算法克服了LSM算法的原理缺陷,具有较高的精度.     

空间直线度包容评定的线性逼近算法

建立了空间直线度最小包容评定的数学规划模型，提出了空间直线度评定的线性逼近算法．算法以近似的线性规划模型的迭代运算，结合空间坐标变换去逼近精确的非线性规划模型的最优解．构造了适用于计算机判别的最优条件判别数．大量的计算实验证明该算法具有高精度的特点     

直线度误差评定的测量提取点数选择

在其他测量实验条件相同的情况下,采用不同的提取点数,用三坐标测量机对相同直线的部分测量点坐标进行等间距提取,并用最小二乘法评定相同直线不同提取点数下的直线度误差.分析提取点数与直线度误差的关系,提出最佳提取点数的概念,指出直线度误差检测相关标准中必须补充提取点数的要求.     

基于近似凸壳的直线度误差评定方法

针对需要快速求解直线度误差的场合,提出了利用二维空间中测量点集近似凸壳评定直线度误差的近似算法,在此基础上构造真实凸壳求解直线度误差最小域值的精确算法.针对近似算法的原理误差进行误差分析,得到了近似算法的最大误差值.精确算法首先得到点集的近似凸壳,再插入近似凸壳外的点得到真实凸壳,然后查找该凸壳的对极元以求解直线度误差.通过仿真示例对提出的方法进行验证,结果显示算法是有效的,并且具有较强的鲁棒性和稳定性.