圆度误差评定的算法研究与软件设计

发布时间：2017-05-18 10:17

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【摘要】： 圆度误差是指在垂直于回转体轴线截面上的轮廓对其理想圆的变动量,误差值的大小直接关系到孔轴配合的回转精度、定心精度以及紧固连接的可靠性。圆度误差是评价回转类零件形状精度的重要指标之一,通常采用圆度仪测量。国家标准(GB/T 7235)规定了四种圆度误差评定方法,即最小二乘法(LSC)、最小外接圆法(MCC)和最大内接圆法(MIC)以及最小区域法(MZC)。在国际标准化组织(ISO)最近发布的标准——几何产品技术规范(GPS)中,增添了一种新的圆度误差评定方法——切比雪夫拟合法。研究各种圆度误差评定的算法并开发相应的软件,是进行圆度误差自动测量的首要任务,对圆度仪的设计与改造具有非常重要的意义。 本文首先介绍了最小二乘法的评定原理,建立了最小二乘圆的数学模型。以虚拟仪器开发软件(LabVIEW)为平台,内置C语言算法子程序,完成了圆度误差最小二乘评定软件的设计与开发。 然后,阐述了最小外接圆法、最大内接圆法以及最小区域法的评定原理和判别准则,采用移心算法实现了非解析表达的圆度误差计算,给出了详细的求解、判断方法和计算步骤。完成了误差评定软件的设计与开发。 最后,根据切比雪夫拟合原理,给出了圆的切比雪夫拟合方法,建立了圆度误差评定的切比雪夫拟合数学模型。对模型进行简化后,探讨了该简化模型的求解方法,并开发了相应的误差评定软件。 本文所研制的圆度误差评定软件均在LabVIEW平台上实现,具有统一的运行环境和友好的虚拟仪器操作界面。通过对实例数据的计算验证了程序的准确性,以随机数输入且循环计算的方式验证了程序运行的可靠性,圆度误差评定程序已达到实用水平。
【关键词】：圆度 误差评定 评定算法 评定软件 虚拟仪器
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TG834
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-17
• 1.1 课题的来源8
• 1.2 研究的背景与意义8
• 1.3 圆度测量方法8-13
• 1.4 圆度评定方法13-14
• 1.5 基于虚拟仪器的圆度仪14-16
• 1.6 本文的主要工作及文章结构16-17
• 2 最小二乘法17-27
• 2.1 最小二乘法数学原理17-23
• 2.2 最小二乘圆法评定准则23-24
• 2.3 最小二乘圆法评定圆度误差的实现24-26
• 2.4 本章小结26-27
• 3 切接圆法评定圆度误差27-36
• 3.1 切接圆评定方法27-29
• 3.2 切接圆算法及其实现29-35
• 3.3 本章小结35-36
• 4 最小区域法36-45
• 4.1 最小区域法36-37
• 4.2 最小区域法算法及其程序设计37-44
• 4.3 本章小结44-45
• 5 切比雪夫拟合法45-50
• 5.1 切比雪夫拟合法45-47
• 5.2 切比雪夫拟合评定准则47-48
• 5.3 切比雪夫拟合法近似模型结果求解48-49
• 5.4 本章小结49-50
• 6 圆度评定程序检验50-54
• 6.1 程序的准确性验证50-53
• 6.2 程序的健壮性验证53
• 6.3 本章小结53-54
• 7 全文总结与展望54-55
• 7.1 全文总结54
• 7.2 研究展望54-55
• 致谢55-56
• 参考文献56-59
• 附录1 LabVIEW 调用 dll 文件59-61
• 附录2 圆度算法评定程序61-62

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 韩立明;王波涛;陈U，

本文编号：375787