平面度誤差數(shù)字化檢測(cè)與評(píng)定算法研究.pdf

1、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(jìn)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(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。幾何誤差對(duì)機(jī)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(cè)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(duì)于這種空間一般位置的平面度誤差評(píng)定，現(xiàn)有的評(píng)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(cè)和評(píng)

2、定具有重要理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。
　　本文主要研究工作如下:
　　(1)闡述了平面度誤差檢測(cè)與評(píng)定的背景、意義及其研究現(xiàn)狀;概述了平面度誤差的評(píng)定理論基礎(chǔ)，對(duì)最小二乘算法等多種算法進(jìn)行了分析，說(shuō)明了將這些算法應(yīng)用于一般位置的平面度誤差的評(píng)定時(shí)，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(jìn)行

3、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了該算法的有效性。
　　(2)考慮到平面度誤差的常用評(píng)定方法，僅有兩點(diǎn)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(cè)與評(píng)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(jìn)行了數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了該算法是一種能夠?qū)崿F(xiàn)三點(diǎn)或四點(diǎn)接觸、具有較高評(píng)定精度的好算

4、法，其評(píng)定精度可達(dá)到納米級(jí)。
　　(3)基于新一代GPS的操作技術(shù)，采用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)對(duì)某平板零件的平面度誤差進(jìn)行數(shù)字化檢測(cè)，測(cè)得了該零件平面度誤差測(cè)點(diǎn)集。針對(duì)該測(cè)點(diǎn)集，分別通過(guò)3DLSA算法、MZCA算法求解其平面度誤差值，以實(shí)現(xiàn)三維空間中平面度誤差數(shù)字化檢測(cè)與評(píng)定的操作技術(shù)，并驗(yàn)證這兩種算法的有效性。
　　綜上所述，3DLSA算法能夠滿足工程實(shí)際中一般精度要求的數(shù)字化檢測(cè)與評(píng)定，實(shí)現(xiàn)空間一般位置平面度誤差近似評(píng)定;MZCA