平面度誤差數(shù)字化檢測與評定算法研究
本文關(guān)鍵詞:平面度誤差數(shù)字化檢測與評定算法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著新一代信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、數(shù)字化制造技術(shù)等多學(xué)科技術(shù)的交叉融合,先進制造技術(shù)得到了迅速發(fā)展,航空航天、醫(yī)療器械、精密儀器等行業(yè)對產(chǎn)品質(zhì)量的要求也越來越高。幾何誤差對機械產(chǎn)品質(zhì)量、精度或使用性能等有直接的影響;平面度誤差是一種最常見的幾何形狀誤差,而且被測平面要素大多是與三維坐標(biāo)軸既不平行又不垂直的空間一般位置平面:對于這種空間一般位置的平面度誤差評定,現(xiàn)有的評定算法具有一定的局限性。因此,研究空間一般位置平面度誤差的數(shù)字化檢測和評定具有重要理論意義和工程應(yīng)用價值。本文主要研究工作如下:(1)闡述了平面度誤差檢測與評定的背景、意義及其研究現(xiàn)狀;概述了平面度誤差的評定理論基礎(chǔ),對最小二乘算法等多種算法進行了分析,說明了將這些算法應(yīng)用于一般位置的平面度誤差的評定時,具有明顯的局限性;因此,提出了三維最小二乘算法(3DLSA-Three Dimensional Least Squares Algorithm),推導(dǎo)了其數(shù)學(xué)模型,并采用多組數(shù)據(jù)進行數(shù)字化實驗,驗證了該算法的有效性。(2)考慮到平面度誤差的常用評定方法,僅有兩點接觸,不滿足最小區(qū)域準(zhǔn)則,不能用于較高精度的平面度誤差的檢測與評定;因此,提出了基于最小區(qū)域準(zhǔn)則的新算法(MZCA-A new Algorithm based on the Minimum Zone Criterion),給出了MZCA算法的數(shù)學(xué)模型和算法流程圖,并進行了數(shù)字化實驗,驗證了該算法是一種能夠?qū)崿F(xiàn)三點或四點接觸、具有較高評定精度的好算法,其評定精度可達(dá)到納米級。(3)基于新一代GPS的操作技術(shù),采用三坐標(biāo)測量機對某平板零件的平面度誤差進行數(shù)字化檢測,測得了該零件平面度誤差測點集。針對該測點集,分別通過3DLSA算法、MZCA算法求解其平面度誤差值,以實現(xiàn)三維空間中平面度誤差數(shù)字化檢測與評定的操作技術(shù),并驗證這兩種算法的有效性。綜上所述,3DLSA算法能夠滿足工程實際中一般精度要求的數(shù)字化檢測與評定,實現(xiàn)空間一般位置平面度誤差近似評定;MZCA算法可以實現(xiàn)平面度誤差的精確評定,能夠滿足數(shù)字化制造工程中對空間一般位置平面度誤差的精確評定要求。因此,本文研究的平面度誤差的數(shù)字化評定算法在制造業(yè)中具有重要的工程應(yīng)用價值。
【關(guān)鍵詞】:平面度誤差 數(shù)字化檢測與評定 操作技術(shù) 3DLSA算法 MZCA算法
【學(xué)位授予單位】:湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TG83
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-13
- 第1章 緒論13-23
- 1.1 選題背景及意義13-14
- 1.2 平面度誤差檢測與評定的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-21
- 1.2.1 平面度誤差檢測的研究現(xiàn)狀14-15
- 1.2.2 平面度誤差評定的研究現(xiàn)狀15-21
- 1.3 本文研究內(nèi)容21-22
- 1.4 本章小結(jié)22-23
- 第2章 平面度誤差評定的理論基礎(chǔ)23-30
- 2.1 平面度誤差評定理論基礎(chǔ)23-29
- 2.1.1 最小二乘法24-26
- 2.1.2 三遠(yuǎn)點平面法26
- 2.1.3 對角線平面法26-27
- 2.1.4 最小包容區(qū)域法27-29
- 2.2 本章小結(jié)29-30
- 第3章 平面度誤差評定的三維最小二乘算法研究30-36
- 3.1 3DLSA算法的數(shù)學(xué)模型30-32
- 3.2 3DLSA算法的數(shù)字實驗與結(jié)果分析32-35
- 3.3 本章小結(jié)35-36
- 第4章 基于最小區(qū)域準(zhǔn)則的新算法研究36-54
- 4.1 平面度誤差評定的MZCA算法36-43
- 4.1.1 基于算術(shù)平均中心點的三維凸殼求解算法思路與偽代碼36-38
- 4.1.2 基于最小區(qū)域準(zhǔn)則的算法38-43
- 4.2 MZCA算法數(shù)字實驗與結(jié)果分析43-53
- 4.3 本章小結(jié)53-54
- 第5章 平面度誤差的數(shù)字化檢測與評定實驗54-63
- 5.1 新一代GPS的平面度誤差的檢測技術(shù)54-56
- 5.1.1 產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范GPS概述54-55
- 5.1.2 基于新一代GPS的平面度誤差操作技術(shù)55-56
- 5.2 平面度誤差數(shù)字化檢測與評定實驗56-62
- 5.2.1 實驗?zāi)康?/span>56
- 5.2.2 實驗裝置與被測零件56-57
- 5.2.3 實驗方案設(shè)計57-62
- 5.3 本章小結(jié)62-63
- 結(jié)論與展望63-65
- 參考文獻65-70
- 致謝70-71
- 附錄 有關(guān)文獻中的平面度誤差測點集數(shù)據(jù)71-74
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本文關(guān)鍵詞:平面度誤差數(shù)字化檢測與評定算法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:275593
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