發(fā)布時間：2017-07-28 17:27

  本文關鍵詞：CMM尺寸測量不確定度模型與評定方法

  更多相關文章： CMM 尺寸測量 量值特性分析 不確定度模型 MCM

【摘要】：三坐標測量機(CMM)由于其測量任務的多樣性和誤差的復雜性,使得合理評定測量結(jié)果的不確定度非常困難,限制了測量機的應用,面向任務的不確定度評定已成為坐標測量機應用中亟待解決的難題。論文以CMM尺寸測量為對象,針對CMM面向任務的不確定度分析、不確定度模型、不確定度估計方法等問題進行了較為系統(tǒng)深入的研究。主要研究工作和創(chuàng)新點如下：(1)系統(tǒng)研究了測量不確定度分析方法。指出通常的誤差源分析方法不適合CMM面向任務的不確定度分析,提出了一種基于測量系統(tǒng)量值特性的不確定度分析法,該方法將測量系統(tǒng)統(tǒng)計分析與不確定度分析融為一體,使不確定度分析簡單有效,且更具可操作性,適用于各種測量模型、測量方法和測量儀器,對測量不確定度的應用和推廣具有重要意義。(2)建立了CMM面向任務的不確定度模型。給出了具體的不確定度透明箱和黑箱建模方法,提出了一種簡單實用的虛擬坐標測量機評定方法(SVCMM)。分析了基于測量模型的不確定度透明箱模型的適用性和局限性,重點研究了基于量值特性的不確定度黑箱模型在CMM面向任務不確定度評定中的應用。(3)系統(tǒng)研究不確定度估計方法,比較了靈敏度分析方法、蒙特卡羅方法(MCM)及SVCMM三種方法的適用性,提出了采用量值特性不確定度分析法、不確定度黑箱模型、MCM隨機仿真與統(tǒng)計參數(shù)估計的優(yōu)化組合,進行CMM面向任務的測量不確定度評定,對科學合理評定測量不確定度發(fā)揮重要作用。(4)基于上述不確定度理論與方法,研究了CMM三種典型尺寸測量方案的不確定度評定,根據(jù)各種測量方案的不確定度評定結(jié)果,分析討論了測量方案與測量精度的關系,為提升CMM的應用價值提供可靠的理論依據(jù)。(5)編制了CMM面向尺寸測量任務的測量不確定度離線評定軟件,對測量不確定度進行自動評定,并給出符合產(chǎn)品幾何技術規(guī)范(GPS)的測量結(jié)果報告,為實現(xiàn)CMM測量不確定度的智能化評定奠定了基礎。(6)通過評定實例,討論了不同評定方法的一致性和差異性,總結(jié)了不同評定方法的特點及適用性,驗證了采用量值分析建立不確定度黑箱模型,并結(jié)合MCM應用于測量結(jié)果評定,是解決CMM面向任務的測量不確定度評定的最優(yōu)方案,為提升CMM應用價值提供參考。
【關鍵詞】：CMM 尺寸測量 量值特性分析 不確定度模型 MCM
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH721
【目錄】：

• 致謝9-10
• 摘要10-11
• ABSTRACT11-21
• 第一章 緒論21-27
• 1.1 不確定度評定在CMM應用中的重要意義21-23
• 1.2 CMM面向任務的不確定度評定概述23
• 1.2.1 CMM面向任務的不確定度評定含義23
• 1.2.2 不確定度評定難點23
• 1.3 CMM測量不確定度評定的研究現(xiàn)狀23-25
• 1.3.1 相關規(guī)范和標準24
• 1.3.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀24-25
• 1.4 課題來源與研究任務25-27
• 1.4.1 課題來源25-26
• 1.4.2 研究內(nèi)容26-27
• 第二章 CMM面向任務的不確定度分析方法27-39
• 2.1 測量系統(tǒng)誤差源分析方法27-29
• 2.2 因果分析方法29-34
• 2.2.1 測量環(huán)境30-31
• 2.2.2 測量設備31
• 2.2.3 測量對象31-32
• 2.2.4 測量方法32-34
• 2.2.5 測量人員34
• 2.3 量值特性分析方法34-37
• 2.4 本章小結(jié)37-39
• 第三章 CMM面向任務的不確定度數(shù)學建模39-66
• 3.1 透明箱評定39-53
• 3.1.1 不確定度評定一般模型39-40
• 3.1.2 工件端面距離測量不確定度透明箱模型評定40-48
• 3.1.3 孔徑測量不確定度透明箱模型評定48-53
• 3.1.4 透明箱評定的局限性53
• 3.2 黑箱評定53-59
• 3.2.1 不確定度評定一般模型54
• 3.2.2 CMM面向尺寸測量任務的不確定度黑箱模型54-57
• 3.2.3 黑箱評定的優(yōu)勢57
• 3.2.4 MCM應用于黑箱評定的討論57-59
• 3.3 虛擬坐標測量機評定59-65
• 3.3.1 虛擬坐標測量機的概念及發(fā)展現(xiàn)狀59-61
• 3.3.2 簡化虛擬坐標測量機(SVCMM)評定61-65
• 3.3.3 SVCMM評定特點65
• 3.4 本章小結(jié)65-66
• 第四章 不同測量方法下的CMM尺寸測量不確定度評定66-89
• 4.1 常規(guī)測量下的不確定度評定66-71
• 4.1.1 測量原理、方法、條件及程序66-68
• 4.1.2 測量不確定度分析68-69
• 4.1.3 測量不確定度模型69-71
• 4.2 替代測量下的不確定度評定71-76
• 4.2.1 測量原理、方法、條件及程序72-73
• 4.2.2 測量不確定度分析73-74
• 4.2.3 測量不確定度模型74-76
• 4.3 補償測量下的不確定度評定76-86
• 4.3.1 測量原理、方法、條件及程序76-79
• 4.3.2 測量不確定度分析79-80
• 4.3.3 測量不確定度模型80-86
• 4.4 常規(guī)測量結(jié)合MCM的不確定度評定86-88
• 4.5 本章小結(jié)88-89
• 第五章 CMM面向尺寸測量任務的不確定度評定軟件開發(fā)89-123
• 5.1 軟件開發(fā)平臺簡介89-90
• 5.2 不確定度評定軟件構(gòu)架及特色90-95
• 5.3 透明箱端面距離測量評定模塊95-100
• 5.4 透明箱孔徑測量評定模塊100-104
• 5.5 常規(guī)測量評定模塊104-108
• 5.6 替代測量評定模塊108-109
• 5.7 補償測量評定模塊109-114
• 5.8 SVCMM端面距離測量評定模塊114-118
• 5.9 SVCMM孔徑測量評定模塊118-121
• 5.10 常規(guī)測量結(jié)合MCM評定模塊121-122
• 5.11 本章小結(jié)122-123
• 第六章 典型CMM尺寸測量不確定度評定實例123-156
• 6.1 測量對象及測量任務123-124
• 6.2 不同評定方法下的工件厚度測量評定實例124-138
• 6.2.1 透明箱方法評定125-132
• 6.2.2 黑箱常規(guī)測量評定132-134
• 6.2.3 常規(guī)測量結(jié)合MCM評定134-136
• 6.2.4 SVCMM評定136-138
• 6.3 不同測量方法下的工件孔徑測量評定實例138-148
• 6.3.1 常規(guī)測量評定139-141
• 6.3.2 替代測量評定141-143
• 6.3.3 補償測量評定143-146
• 6.3.4 常規(guī)測量結(jié)合MCM評定146-148
• 6.4 CMM尺寸測量不確定度評定最優(yōu)方案探討148-155
• 6.4.1 不同評定方法一致性148-151
• 6.4.2 方和根法與代數(shù)和法之比較151
• 6.4.3 不確定度評定最優(yōu)方案151-155
• 6.5 本章小結(jié)155-156
• 第七章 總結(jié)與展望156-158
• 7.1 論文工作總結(jié)156-157
• 7.2 論文工作創(chuàng)新點157
• 7.3 工作展望157-158
• 參考文獻158-166
• 攻讀博士學位期間的學術活動及成果情況166

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