圆柱体全局尺寸轮廓要素测量特征参数优化问题研究

发布时间：2017-10-27 05:15

  本文关键词：圆柱体全局尺寸轮廓要素测量特征参数优化问题研究

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【摘要】：圆柱体轮廓要素是全局尺寸评定的基础,其测量路径和特征参数直接关系到全局尺寸轮廓要素测量的效率和真实性。本文依据ISO 14405-1：2010关于全局尺寸的定义,结合国家自然科学基金项目“基于全局尺寸的超精密气静压轴径向气膜厚度设计与控制技术研究”的相关内容,开展了圆柱体全局尺寸轮廓要素测量特征参数优化问题的系统研究。本文借鉴圆柱度误差测量轮廓要素测量方案,采用圆周法、素线法和鸟笼法等三种圆柱体全局尺寸轮廓要素测量路径,对三种测量路径的特征参数进行了定义。建立主轴回转轴径向误差模型、导轨直线度误差模型以及导轨与主轴回转轴线的平行度误差模型,模型中的有关参数依据圆柱体公称尺寸、表面粗糙度要求等参数以及Nyquist采样定理进行设置。依据上述所建立的模型和圆柱体全局尺寸的评定模型,采用MATLAE语言,编制了圆周法、素线法和鸟笼法圆柱体全局尺寸轮廓要素测量仿真软件和圆柱体全局尺寸评定软件,采用三种方法对圆柱体全局尺寸轮廓要素进行了仿真测量,并进行了全局尺寸评定。通过对评定结果分析以及测量路径特征参数与全局尺寸关系的研究,提出了圆柱体全局尺寸轮廓要素测量路径特征参数的确定方法。采用基于Taylor585L测量的组合仿真方法对圆柱体全局尺寸轮廓要素进行了测量,对所提出的轮廓要素测量路径特征参数确定方法进行了实验验证。本文还研究了圆柱体轴线偏心和倾斜对圆柱体全局尺寸评定结果的影响问题。
【关键词】：圆柱体 全局尺寸 测量路径 特征参数
【学位授予单位】：中原工学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG83
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1. 绪论9-14
• 1.1 课题来源、研究背景及意义9
• 1.2 国内外研究现状9-13
• 1.2.1 轮廓要素测量9-10
• 1.2.2 圆柱体全局尺寸评定相关优化方法10-12
• 1.2.3 软件开发现状12
• 1.2.4 圆柱体轮廓要素测量路径特征参数12-13
• 1.3 本文内容安排13-14
• 2. 圆柱体轮廓要素测量路径及特征参数分析14-17
• 2.1 圆柱体轮廓要素测量路径14-15
• 2.2 圆柱体轮廓要素特征参数15-16
• 2.3 本章小结16-17
• 3. 圆柱体全局尺寸轮廓要素仿真模型的建立17-27
• 3.1 圆柱体轮廓要素仿真坐标系的建立17
• 3.2 圆柱体轮廓要素模型的建立17-22
• 3.2.1 圆周轮廓要素仿真模型18-19
• 3.2.2 导轨轮廓要素仿真模型19-21
• 3.2.3 导轨与主轴回转轴线平行度误差轮廓要素仿真模型21-22
• 3.2.4 圆柱体轮廓要素综合仿真模型22
• 3.3 圆柱体轮廓要素仿真模型的离散化22-23
• 3.4 圆柱体轮廓要素仿真23-26
• 3.5 本章小结26-27
• 4. 圆柱体全局尺寸评定模型和算法27-33
• 4.1 圆柱体全局尺寸评定模型27-31
• 4.1.1 最小二乘直径评定模型27-30
• 4.1.2 最大内切直径评定模型30
• 4.1.3 最小外接直径评定模型30-31
• 4.2 圆柱体全局尺寸评定算法31-32
• 4.3 本章小结32-33
• 5. 圆柱体轮廓要素仿真与全局尺寸评定软件开发33-42
• 5.1 软件功能33-34
• 5.2 仿真或测量参数设置34-35
• 5.3 数据的读取和存储35
• 5.4 滤波器35
• 5.5 FFT35-36
• 5.6 图形的局部放大显示36
• 5.7 控制模块36
• 5.8 软件程序框图36-37
• 5.9 部分仿真评定结果37-41
• 5.10 本章小结41-42
• 6. 实验与分析42-55
• 6.1 实验规划42-43
• 6.1.1 实验仪器42-43
• 6.1.2 实验内容43
• 6.2 实验43-46
• 6.2.1 特征参数对全局尺寸的影响43-44
• 6.2.2 轴线偏心与倾斜对圆柱体全局尺寸的影响44-46
• 6.3 全局尺寸评定结果分析46-53
• 6.3.1 采样路径特征参数与最小二乘直径间的关系46-47
• 6.3.2 测量路径特征参数与最大内切直径间的关系47-48
• 6.3.3 采样路径特征参数与最小外接直径间的关系48-49
• 6.3.4 测量路径与全局尺寸的关系49-51
• 6.3.5 全局尺寸与轮廓要素特征参数的关系51-53
• 6.4 本章小结53-55
• 7. 结论与展望55-57
• 7.1 结论55
• 7.2 展望55-57
• 参考文献57-60
• 附录1：硕士研究生学习阶段发表论文和取得的成果60-61
• 附录2：圆柱体轮廓要素仿真测量与评定程序61-86
• 致谢86

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本文编号：1102063