同轴度误差测量的不确定度评定方法研究
发布时间：2023-02-08 16:01
在精密机械的设计与制造中,几何误差的测量及评定是一项十分重要的内容。设备的正常运行和轴类零件的正常配合都与同轴度误差有密不可分的关系,新一代GPS体系及不确定度理论表明几何误差测量结果包含测量不确定度才更为合理。目前国际认证的《测量不确定度表示指南》所给出的普遍使用的评定方法是基于经典统计理论的,其在使用时需要大量的测量数据样本,在实际测量过程中这样会导致成本高、效率低,因此通常因无法满足上述条件而假设其服从先验概率密度。为了解决这一问题,研究小样本量、未知分布下的测量不确定度评定理论具有重要的理论意义及实际价值。本文以非统计方法评定测量不确定度为基础,在研究同轴度误差及测量不确定度的过程中,首先探讨了再生权最小二乘法对被测数据进行预处理,然后对比最小二乘法、遗传算法及BP神经网络算法三种方法拟合得到圆心坐标及空间直线方程,最后得到同轴度误差结果,再以支持向量机算法为基础,估计误差结果的概率密度,采用对概率密度函数进行数值积分的方法求得测量不确定度。另外,依据《测量不确定度表示指南》提出的GUM法对同轴度误差测量不确定度评定的模型及公式进行了详细推导。最后选择了经典零件芯轴,通过实测得...
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题来源
1.2 选题背景和研究目的
1.3 国内外研究现状
1.3.1 同轴度研究概况
1.3.2 与同轴度有关的形状误差评定方法的研究
1.3.3 测量不确定度国内外研究概况
1.4 本文工作内容
第2章 同轴度误差评定
2.1 测量不确定度的简介及其来源的分析
2.2 与检测方法的选择有关的不确定度影响因素
2.2.1 回转轴线法
2.2.2 坐标法
2.2.3 准直线法(瞄靶法)
2.2.4 顶尖法
2.2.5 V型架法
2.3 与测量方案的选择有关的不确定度影响因素
2.3.1 直接测量评定
2.3.2 间接测量评定
2.4 与数据处理有关的不确定度影响因素
2.4.1 同轴度误差的数学模型
2.4.2 正截面拟合圆圆心的确定
2.4.3 基准轴线的体现方法
2.4.4 再生权最小二乘法处理粗差
2.4.5 BP神经网络
2.5 数字化实验
2.5.1 再生权最小二乘法处理粗差实验
2.5.2 拟合圆心实验对比
2.5.3 拟合空间直线实验对比
2.6 本章小结
第3章 同轴度误差的测量不确定度模型及其部分分量的计算
3.1 引言
3.2 新一代GPS不确定度理论
3.2.1 新一代GPS不确定度的定义
3.2.2 新一代GPS不确定度的分类
3.2.3 不确定度对新一代GPS标准体系的基本规则的影响
3.3 基于新一代GPS中测量不确定度的判定原则
3.4 测量过程中的单点测量不确定度
3.4.1 综合考虑单点测量不确定度
3.4.2 基于黑箱模型的单点测量不确定度
3.5 GUM评定同轴度误差不确定度
3.5.1 基准轴线不确定度
3.5.2 同轴度测量不确定度
3.6 MC评定同轴度误差测量不确定度
3.7 本章小结
第4章 同轴度误差测量不确定度的SVM法评定
4.1 引言
4.2 基于SVM评定同轴度误差测量不确定度
4.2.1 支持向量机回归问题
4.2.2 基于SVM概率密度函数估计
4.2.3 基于SVM的不确定度评定算法的流程
4.3 仿真实验
4.4 本章小结
第5章 实验对比
5.1 引言
5.2 实验流程及实验条件
5.2.1 同轴度误差测量不确定度评定的实验流程及采样策略
5.2.2 采样设备及被测试工件
5.3 测量数据及同轴度误差不确定度各分量计算
5.3.1 确定被测要素各正截面轮廓圆心坐标
5.3.2 确定基准轴线及同轴度误差值
5.3.3 单点测量不确定度评定
5.4 同轴度误差不确定度评定的不同方法结果及对比
5.4.1 SVMM评定同轴度误差不确定度
5.4.2 GUMM评定同轴度误差不确定度
5.4.3 MCM评定同轴度误差不确定度
5.4.4 三种方法结果及计量院测量结果对比
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 工作展望
参考文献
致谢
附录
攻读学位期间所展开的科研项目和发表的学术论文
本文编号：3737965
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题来源
1.2 选题背景和研究目的
1.3 国内外研究现状
1.3.1 同轴度研究概况
1.3.2 与同轴度有关的形状误差评定方法的研究
1.3.3 测量不确定度国内外研究概况
1.4 本文工作内容
第2章 同轴度误差评定
2.1 测量不确定度的简介及其来源的分析
2.2 与检测方法的选择有关的不确定度影响因素
2.2.1 回转轴线法
2.2.2 坐标法
2.2.3 准直线法(瞄靶法)
2.2.4 顶尖法
2.2.5 V型架法
2.3 与测量方案的选择有关的不确定度影响因素
2.3.1 直接测量评定
2.3.2 间接测量评定
2.4 与数据处理有关的不确定度影响因素
2.4.1 同轴度误差的数学模型
2.4.2 正截面拟合圆圆心的确定
2.4.3 基准轴线的体现方法
2.4.4 再生权最小二乘法处理粗差
2.4.5 BP神经网络
2.5 数字化实验
2.5.1 再生权最小二乘法处理粗差实验
2.5.2 拟合圆心实验对比
2.5.3 拟合空间直线实验对比
2.6 本章小结
第3章 同轴度误差的测量不确定度模型及其部分分量的计算
3.1 引言
3.2 新一代GPS不确定度理论
3.2.1 新一代GPS不确定度的定义
3.2.2 新一代GPS不确定度的分类
3.2.3 不确定度对新一代GPS标准体系的基本规则的影响
3.3 基于新一代GPS中测量不确定度的判定原则
3.4 测量过程中的单点测量不确定度
3.4.1 综合考虑单点测量不确定度
3.4.2 基于黑箱模型的单点测量不确定度
3.5 GUM评定同轴度误差不确定度
3.5.1 基准轴线不确定度
3.5.2 同轴度测量不确定度
3.6 MC评定同轴度误差测量不确定度
3.7 本章小结
第4章 同轴度误差测量不确定度的SVM法评定
4.1 引言
4.2 基于SVM评定同轴度误差测量不确定度
4.2.1 支持向量机回归问题
4.2.2 基于SVM概率密度函数估计
4.2.3 基于SVM的不确定度评定算法的流程
4.3 仿真实验
4.4 本章小结
第5章 实验对比
5.1 引言
5.2 实验流程及实验条件
5.2.1 同轴度误差测量不确定度评定的实验流程及采样策略
5.2.2 采样设备及被测试工件
5.3 测量数据及同轴度误差不确定度各分量计算
5.3.1 确定被测要素各正截面轮廓圆心坐标
5.3.2 确定基准轴线及同轴度误差值
5.3.3 单点测量不确定度评定
5.4 同轴度误差不确定度评定的不同方法结果及对比
5.4.1 SVMM评定同轴度误差不确定度
5.4.2 GUMM评定同轴度误差不确定度
5.4.3 MCM评定同轴度误差不确定度
5.4.4 三种方法结果及计量院测量结果对比
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 工作展望
参考文献
致谢
附录
攻读学位期间所展开的科研项目和发表的学术论文
本文编号：3737965
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