形位误差的逼近原理及算法与研究.pdf

中文摘要关键词:形位误差;最小条件;数学模跫;逼近算法;数据处理;拟合曲线零件的形位误差往往是影响整台机器工作质量的关键。本文在分析了新一代产品几何量技术规范的特点和研究动态的基础上,以公差带具有回转要素特点的形位公差项目为主要研究对象,研究了形位公差的数学定义及相应的误差评定数学建模问题:同时,针对测量坐标值原则,对球度、空间直线度、圆度、圆柱度和复合位置度误差的评定原理及算法进行了较系统的研究。本文首先给出基于新一代产品几何量技术规范的基本定义,并对同一要素的不同形位公差之间的约束关系进行了分析。用点集拓扑学理论,建立了形位误差评定的统一数学模型。其次,依据相关标准中规定的形状公差的含义,结合公差的数学定义理论,建立了球度公差的数学定义和球度误差评定的数学模型。提出球度误差评定的几何逼近原理,并对算法进行了建模。构造了完整的球度误差逼近过程,给出数据处理流程。仿真计算的结果显示,所提出的几何逼近算法在评定精度、迭代次数等方面都有明显的优势。再次,研究了在三坐标测量机上测量形位误差时,最佳采样数的选取问题。以等弧布点方式测量球度误差为研究实例,提出基于回归分析法的最佳采样数确定方法。结果显示,用本文提出的方法所确定的最佳采样数仅为通常选取采样数的一半。另外,基于数学定义给出了空问直线度、圆度和圆柱度误差评定的数学模型。将本文提出的几何逼近算法引入寻优过程中,解决了这三个公差项目误差值的精确求解问题,并分别通过仿真计算验证了算法的实施效果。最后,对复合位置度误差评定进行较系统的研究。以工程中最为常用的两种成组要素分布形式为研究对象,对其复合位置度公差的数学定义和误差评定数学模型进行研究,提出复合位置度误差的重叠包容评定原理和算法。以矩形分布六孔组的复合位置度误差评定为例,对重叠包容评定算法进行了验证。
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学位论文作者签名:何微云学位论文作者签名:�杉焊础荨���独创性声明学位论文版权使用授权书或撰写过的研究成果,也不包含为获得盘鲞盘堂或其他教育机构的学位或证��文晔�拢���本学位论文作者完全了解鑫鲞盘鲎有关保留、使用学位论文的规定。特授权盘洼盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检签字日期::印彳年‘月�本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中签字日期:索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。�C艿难�宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得�签字日期作了明确的说明并表示了谢意。导师签名日
第一章绪论��引言在精密机械、仪器仪表、航空航天设备和各种高技术装备中,零件的形位颈或者轴瓦的形状误差会导致轴线在运转过程中产生跳动,等等。由此可见,形了制造精度和生产效率。但是这种方法是采用收紧尺寸公差的方法来满足形状精随着科学技术的不断发展,机械加工水平和精度的不断提高,加工设备逐差,并给定形位公差以保证零件精度的方法,从而达到经济、合理地生产。为此,形位公差和误差的研究和标准化工作逐渐提上了日程。形状和位置公差�虺菩�标准都规定将最小条件作为几何误差的评定准则。为了实现最小条件,有两个重误差往往是影响整台机器工作质量的关键。举例来说,圆柱表面的形状误差会使得配合性质不均匀;导轨的形状误差将会使得运动部件的运动精度受到影响;轴状和位置误差的检测和评定是保证产品质量的一项重要工作。早在工业化发展初期,人们就注意到了形位误差对机械零件质量的影响。在工业生产比较落后的时代,加工相互配合的零件采用的是配作方式,显然,这样加工出的零件不具备互换性,且生产效率比较低。为了解决这一问题,�世纪中期开始采用通规和止规来验收零件,以后又在此基础上,将零件的加工尺寸规定在最大极限尺寸和最小