几种常用圆度误差分离方法的分析及比较

文章对常见的几种圆度误差分离方法进行比较分析,并介绍了作者所在实验室应用误差分离技术进行了在位圆度、圆柱度测量的方法。     

圆度误差的一种微机图像测量法

将圆度误差测量的影像法与最小二乘圆法相结合，利用多媒体图像处理技术，设计了一种圆度误差的微机自动测量系统，实现了非接触、远距离快速测量，提高了测量精确度，为某些特殊工件的测量提供了一套实用的测量方法。     

三点法误差分离技术理论分析

本文通过分析和研究国内外误差分离技术有关文献,建立了三点法测量和无约束最优化方法评定工件圆度误差、圆柱度误差的数学模型,并发现在应用该技术求解工件回转误差和圆柱度误差方面尚有不足,通过对一次谐波分离方法的研究,建立了精确求解工件回转误差和圆柱度误差的数学模型。     

多位法误差分离技术的统一方程及可操作性

提出了多位法误差分离技术读数方程，可统一现行的多步法和多点法．按照对该方程中两类不同误差映射矩阵的处理方式可得到通用的分离操作模式——“首次分离操作”和“二次分离操作”．指出，描述了对该方程加权结果的权函数是考察“测量一分离”系统参数设计是否合理的重要手段．以圆度误差的等角多步法为例，分析了其可操作性和实用性．结果表明，等角多步法的分离求解宜用时域法而非频域法、     

基于误差分离技术的圆度误差检测方法

误差分离技术足精密检测领域的一种先进技术。本文以圆度误差检测为例，介绍了误差分离技术的基本原理、基本方程的建立及分析方法。     

圆度误差的纳米测量技术

一、引言随着科学技术的发展，纳米测量技术在尖端产品和现代化武器制造中具有非常重要的地位。例如，静电悬浮化陀螺需要10nm或更精确的转子。为了测量如此精密零件的形状，就必须突破圆度仪主轴系统误差的制约，为此可以采用误差分离技术，即在测量结果中将主轴系统误差与零件圆度误差分离开来，从而剔除前者，进一步减小圆度仪的测量不确定度。圆度仪的结构有转台式和转轴式两种，如图a、b所示。1.被测零件；2.电感测微仪；3.被测零件；4.电感测微仪；5.记录器；6.记录器。本文提出的“两步法”误差分离技术仅用一个传感和零件的一次转位…     

再论基于遗传算法的圆度误差评价

为了在全局范围正确评价圆度误差，采用遗传算法评价圆度测量数据。本文讨论了遗传算法与传统优化算法结合来进行圆度误差评价，从而解决了遗传算法收敛终止条件的问题。计算结果表明，本文介绍的方法可以在设计变量的全局范围内有效、正确地评价圆度误差。     

双运动副圆度误差分离新方法的研究

本介绍双运动副圆度误差分离方法是反传统的两侧头法和多次定位法结合起来，充分利用工件，工作转台和传感器回转主国贩相互位置关系进行全封闭的整周测量。     

三点法圆度误差分离的近似方法及精度分析

三点法圆度误差分离是应用最早，最成熟的误差分析技术之一。通常情况下，三点法圆度误差分离是易于实现的。但在某些特定场合，由于结构及安装空间的限制，无法安装三个传感器，实现起来并非易事。针对这种情况。本文从三点法权函数出发，探讨了三点法圆度误差分离技术的两测点近似方法，并对近似方法的精度进行了讨论。     

基于微粒群算法的圆度误差评价

为了在全局范围正确评价圆度误差，采用微粒群算法对圆度测量数据进行最小二乘法评价，克服了传统圆度最小二乘法评价的局部收敛问题。计算结果表明，本文介绍的方法可以在设计变量的全局范围内有效、正确地评价圆度误差。     

基于多源融合理论的机床圆度误差测量不确定度评定

圆度误差是评价机床加工精度的重要指标.为实现机床圆度误差测量不确定度的评定,对基于球杆仪测量的机床圆度误差的贡献因素及不确定度评定方法进行研究.首先,采用最小二乘法(least sqaure method,LSM)对圆度误差进行评定.然后,基于黑箱理论提出了多源融合误差测量不确定度评定方法.接着,根据球杆仪测量机床圆度...     

基于单缝衍射原理的圆度误差测量方法

提出了一种全新的圆度误差光学自动测量方法.新方法基于单缝衍射原理,利用工件的圆度误差来改变衍射单缝的宽度,进而改变衍射条纹的间距.在测量单缝衍射中央明纹的宽度时,提出了用最小二乘法对测量到的衍射图像的光强分布进行二次曲线拟合,并由拟合得到的数学表达式,确定衍射暗条纹的精确位置.由导出的工件圆度误差与单缝衍射中央明纹宽度之间的关系,用最小二乘法对工件的圆度误差进行了评定.测量结果表明,新的圆度误差测量方法是可行的,圆度误差的相对不确定度小于1.4%,并且测量系统具有操作方便、精度高的优点,新方法也可应用于锥角、直线度误差等其它几何量的精密测量中.     

误差分离理论在微机辅助轴类工件表面缺陷检测中的应用

误差分离理论和涡流无损检测方法是在圆度测量和无损检测两个领域中分别独立进行的。本文首次提出了利用误差分离理论和涡流技术对轴类工件表面进行无损探伤的四点法数学模型 ,并在此基础上建立了实验系统 ,对这一新方法进行了实验验证。实验结果表明这一新方法是可行的     

圆锯片的CCD图像测量

基于CCD的图像测量技术,对圆锯片采集四幅不同区域的局部图像分别进行数字图像处理.测量参数为圆锯片内孔直径及其圆度误差、外圆直径、齿尖角、径向前角和径向后角.实验对象为杭州小林金刚石刀具有限公司生产的BT刃型合金锯片,测量结果如下:内孔直径为25.212 mm±0.022 mm,外圆直径为193.643mm±0.169mm,内孔圆度误差为0.012 mm,齿尖角为59.966°±0.282°,径向前角为15.333°±0.199°,径向后角为14.700°±0.159°,各参数符合圆锯片的技术要求.     

基于量子遗传算法的圆度误差测量研究

提出采用量子遗传算法,以提高圆度测量精度。首先用最小二乘法拟合获得建模数据中圆度图像的圆心坐标和半径;再通过圆度计算剔除不符合要求的圆度;然后用量子遗传算法进行多进制编码,量子旋转门非固定步长调整更新;最后给出圆度误差测量流程。实验仿真显示该算法获得了精确的测量数值,与三坐标测量机测量结果误差相差小于0.005 8 mm,半径相对误差小于0.19%,测量最大误差均在0.01%以内,同时最大误差波动比较平稳,测量不确定度比其它方法值较低。     

基于多电容传感大型主轴圆度的精密测量

为解决大型轴类零件圆度形状的高精度在线测量问题,研究了一种基于多电容传感、非接触式圆度形状测量系统,可现场测量直径达800 mm的精密主轴。介绍了大直径精密回转工作台的主轴圆度形状测量方法,分析了多测头三点法的误差分离技术,详细阐述了精密电容传感器的测量原理和系统的结构及数据评价方法。与高精度的圆度形状测量仪比较的实验结果表明,该测量系统的示值误差优于0.1 μm,重复性优于0.05 μm,能够满足现场测量要求。     

Features in the control of the cross-sectional profile of pistons on out-of-round gauges with model rotation of the spindle

The influence of the centering and adjustment accuracy of the axes of an roundness gauge on the error in the measurement of deviations from roundness is considered. A technique for processing measurement results based on harmonic analysis that makes it possible to compensate for this error as well as errors that have arisen in measurement of a profile with substantial deviations from roundness is proposed. Results of a comparative analysis of the procedural error of the proposed and well-known methods that takes into account the harmonic composition of the measured profiles are presented.     

基于虚拟仪器的圆度仪的研究

在总结国内外圆度检测技术的发展及研究现状的基础上,提出了基于虚拟仪器采用CCD摄像方式来获取机械零件圆度检测信息的方法。对采集到的零件图片进行图像处理,得到零件的圆度特征信息,从而精确快速的检测出零件圆度误差和相关几何尺寸和形位公差,通过与标准件或设计要求的比较,判断出被测零件的圆度是否合格。实验表明本虚拟圆度仪,非接触测量,速度快,准确度高。     

高精度圆度仪误差分离装置研制及测量不确定度分析

介绍了一种由程控型多齿分度台和高精度圆度仪组合而成的全自动误差分离装置,该装置能够使圆度仪主轴回转误差从被测工件测量结果中可靠分离,从而极大地提高了圆度测量不确定度,本文对该装置测量不确定度进行了分析。     

粒子群优化算法及其在圆度误差评定中的应用

提出一种基于粒子群优化算法(PSO)的圆度误差评定方法。介绍了PSO算法的提出及其特点;具体阐述了PSO算法的基本原理和实现步骤;提出圆度误差评定这一非线性优化问题,给出其优化目标函数及PSO算法的适应度函数和编码方式;结合实例对算法参数进行了设置,通过实例运算对PSO进行了正确性和精确性验算。实例证明该方法能够很好地解决圆度误差评定问题,与遗传算法具有相当的计算精度,能够获得精度较高的结果。而PSO的突出优点是简单易于实现,计算速度快。