CMM尺寸測(cè)量不確定度模型與評(píng)定方法.pdf

1、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)(CMM)由于其測(cè)量任務(wù)的多樣性和誤差的復(fù)雜性，使得合理評(píng)定測(cè)量結(jié)果的不確定度非常困難，限制了測(cè)量機(jī)的應(yīng)用，面向任務(wù)的不確定度評(píng)定已成為坐標(biāo)測(cè)量機(jī)應(yīng)用中亟待解決的難題。
　　論文以CMM尺寸測(cè)量為對(duì)象，針對(duì)CMM面向任務(wù)的不確定度分析、不確定度模型、不確定度估計(jì)方法等問(wèn)題進(jìn)行了較為系統(tǒng)深入的研究。主要研究工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　(1)系統(tǒng)研究了測(cè)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(wù)的不

2、確定度分析，提出了一種基于測(cè)量系統(tǒng)量值特性的不確定度分析法，該方法將測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析與不確定度分析融為一體，使不確定度分析簡(jiǎn)單有效，且更具可操作性，適用于各種測(cè)量模型、測(cè)量方法和測(cè)量?jī)x器，對(duì)測(cè)量不確定度的應(yīng)用和推廣具有重要意義。
　　(2)建立了CMM面向任務(wù)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(jiǎn)單實(shí)用的虛擬坐標(biāo)測(cè)量機(jī)評(píng)定方法(SVCMM)。分析了基于測(cè)量模型的不確定度透明箱模型的適用性和局限性，重

3、點(diǎn)研究了基于量值特性的不確定度黑箱模型在CMM面向任務(wù)不確定度評(píng)定中的應(yīng)用。
　　(3)系統(tǒng)研究不確定度估計(jì)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(jī)仿真與統(tǒng)計(jì)參數(shù)估計(jì)的優(yōu)化組合，進(jìn)行CMM面向任務(wù)的測(cè)量不確定度評(píng)定，對(duì)科學(xué)合理評(píng)定測(cè)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(cè)量方

4、案的不確定度評(píng)定，根據(jù)各種測(cè)量方案的不確定度評(píng)定結(jié)果，分析討論了測(cè)量方案與測(cè)量精度的關(guān)系，為提升CMM的應(yīng)用價(jià)值提供可靠的理論依據(jù)。
　　(5)編制了CMM面向尺寸測(cè)量任務(wù)的測(cè)量不確定度離線評(píng)定軟件，對(duì)測(cè)量不確定度進(jìn)行自動(dòng)評(píng)定，并給出符合產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)的測(cè)量結(jié)果報(bào)告，為實(shí)現(xiàn)CMM測(cè)量不確定度的智能化評(píng)定奠定了基礎(chǔ)。
　　(6)通過(guò)評(píng)定實(shí)例，討論了不同評(píng)定方法的一致性和差異性，總結(jié)了不同評(píng)定方法的特點(diǎn)及適用性，驗(yàn)證