《基于網(wǎng)格搜索法的圓柱度誤差評定》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、2010年4月第30卷第2期宇航計測技術(shù)JournalofAstronauticMetrologyandMeasurementApr．，2010V01．30．No．2文章編號：1000—7202(2010)02—0009—05中圖分類號：TG806基于網(wǎng)格搜索法的圓柱度誤差評定張鐵犁劉曉旭印朝輝(北京航天計量測試技術(shù)研究所，北京100076)文獻標識碼：A摘要采用網(wǎng)格搜索法，建立了圓柱度誤差評定的數(shù)學(xué)模型。對算法的循環(huán)終止條件進行了優(yōu)化設(shè)計，以前后兩次搜索的最小極差之間的差值作為終止條件，保證算法收斂

2、的可靠性。與傳統(tǒng)的網(wǎng)格搜索算法相比，更加合理，圓柱度誤差的評定準確度更易通過參數(shù)進行控制。關(guān)鍵詞圓柱度誤差評定優(yōu)化算法網(wǎng)格搜索法CylindricityErrorEvaluationBasedonMeshSearchingMethodZHANGTie-liLIUXiao—XUYINZhao-hui(BeijingAerospaceInstituteforMetrologyandMeasurementTechnology，Beijing100076)AbstractAmathematicalmodelo

3、fthecylindricityelTorevaluationbasedonameshsearchingmethodisproposed．Theconvergenceofthealgorithmcouldbemorereliablebyoptimizingtheendingcondition，whichisthedifferenceoftheminimumrangesbetweentwosuccessivesearching．Comparedwiththeconditionalmeshsearchin

4、gmethod，thenewmodelismoleproperforcontrollingtheevaluationaccuracyofthecylindricityerrors．KeywordsCylindricityErrorevaluationOptimizingalgorithmMeshsearchingmethod1引言在精密機械零件的生產(chǎn)中，特別是航天技術(shù)領(lǐng)域中伺服機構(gòu)的軸、孔類零件，其誤差要求已在10—7m量級，這就對形狀與位置誤差的測量技術(shù)及評價方法提出了更高的要求。圓柱度誤差是圓柱體

5、尺寸的一項技術(shù)要求，是衡量軸、孔類零件形位誤差的主要指標。根據(jù)GB／T1182—1996規(guī)定，圓柱度誤差為包容實際表面且半徑差為最小的兩個同軸圓柱的半徑差?。目前，圓柱度誤差的評定主要有最／bz-乘法、最小外接圓柱法、最大內(nèi)接圓柱法和最小區(qū)域法四種方法口】。其中除最小二乘評價方法可通過公式直接求得圓柱度誤差外，其他三種方法均需根據(jù)原理構(gòu)造出相應(yīng)的目標函數(shù)，通過一定的優(yōu)化算法對其進行優(yōu)化求解。四種評定方法的基本過程均是根據(jù)各自所構(gòu)造的目標函數(shù)確定參考圓柱體的理想軸線，然后根據(jù)各自的評定條件計算圓柱度誤差

6、。因此，快速、準確地尋找到參考圓柱體的理想軸線，是完成評定算法的首要環(huán)節(jié)?！壳?，經(jīng)常采用的優(yōu)化算法有遺傳算法∞J、牛頓迭代法¨J、非線性變換法∞J、半徑法№J、粒子群算法【7J、免疫算法[81等。這些算法比較復(fù)雜，計算結(jié)果對變量的初值范圍有一定要求，收斂速度和誤差控制比較復(fù)雜。因此，本文采用了較為簡單的網(wǎng)格搜索算法，對最小二乘軸線周圍的直線群進行窮舉，根據(jù)最小條件對構(gòu)造的目標函數(shù)進行優(yōu)選，最終得出三種最小條件評定方法的理想軸線，完成各自的圓柱度誤差評定。針對對稱性較強的測試數(shù)據(jù)，在傳統(tǒng)的網(wǎng)格搜索算法

7、基礎(chǔ)上一1，采用了逐層遞進的收稿日期：2009一鵬一18；修回日期：2010-01一ll作者簡介：張鐵犁(1981一)，男，工程師，博士，主要從事幾何量計量測試技術(shù)、固體激光技術(shù)?！?0·宇航計測技術(shù)2010年搜索方式，優(yōu)化了算法收斂的終止條件，保證計算結(jié)果的準確性。2最小二乘軸線的計算應(yīng)用最小條件評定方法評價圓柱度誤差，需要首先確定理想軸線搜索算法的初始條件。有論文表明，最小條件評定方法的理想軸線在最小二乘軸線的周圍[3川。因此，以最小二乘軸線作為初始條件，計算其余三種評定方法的理想軸線是個不錯的選

8、擇。為計算最dx--乘軸線，可先計算各截面的最小二乘圓心，再求取被測圓柱的最小二乘軸線¨01。設(shè)Pd(M#，％，塒f)為第J個截面第i個測量點的坐標，Ⅳ為每個截面的測量點數(shù)，根據(jù)極值條件，第_『個截面的最小二乘圓心坐標(口，，6i)為^_II，一l吩=寺∑％(1)吩2面上％‘l，，2NF-Iq2-g乞％·-i=0將上下兩個截面的網(wǎng)格點兩兩連線，根據(jù)目標函數(shù)，確定最優(yōu)直線作為該評定方法的理想軸線。其中，為兼顧搜索速度和搜索精度，可采用逐級細化的辦法，減少每