王立彬[1]（2021）在《光幕式动车车轴形状误差检测及评估方法研究》文中进行了进一步梳理自进入21世纪以来,我国的轨道运输事业以惊人的速度快速发展,人民的经济状况和生活水平也随着改革开放以来的一系列政策得到极大的提高改善,与此同时,人们的出行和货物运输方式都发生了巨大的变化。动车组在交通运输中的应用越来越广泛,使用率明显提升。因此,对于动车组的使用性能和安全性能等标准的要求也日益增高。其中,连接车轮的动车车轴作为动车组运行过程中为车轮前进传递动力的重要部件,对动车组的运行性能、安全性能及使用寿命有着重要影响,而车轴的形状误差对车轴质量的评价起着关键性的作用。因此,研究动车车轴形状误差的检测与评估方法具有重要的现实意义和应用价值。目前,虽然许多企业及研究机构在动车车轴形状误差的检测方面已经达到了生产标准,但是仍存在许多有待完善之处。例如,由于测量方式繁琐,导致无法实现动车车轴形状误差的在线实时检测,以及所采用的形状误差评定方法复杂,运算时间长等,导致无法被车间工人熟练掌握且检测速度慢。针对这些问题,本文通过一套基于光幕传感器的动车车轴表面数据测量系统,结合简单可行且具有高精度的形状误差评定方法,在保证检测精度的前提下,实现了动车车轴圆度误差、圆柱度误差及空间直线度误差的在线检测。首先,本文的动车车轴形状误差检测方案中,基于光幕式传感器搭建了一套动车车轴测量系统,通过控制车轴及传感器的多种相对运动方式,实现对形状误差评定所需车轴表面数据的采集。然后,在圆度误差评定方面,将数字图像处理领域针对图形检测应用的霍夫变换技术引入到圆拟合中,并基于贝叶斯线性回归,实现了最终的圆拟合,应用最小包容区域法实现对圆度误差的最终评定。在圆柱度误差评定方面,基于圆度误差评定中的圆拟合部分,采用起始与终止截面各自构建网格点,应用网格搜索算法实现对圆柱度误差的评定。在空间直线度评定方面,通过对测量点的投影和坐标变换,将测量点转换到同一坐标平面内,应用旋转逼近法,实现对空间直线度的评定。最后,在实验过程中,通过将圆度误差、圆柱度误差及空间直线度误差的评定结果与其它形状误差评定方法的结果相比较,验证了本文所提出的评定方法的正确性和稳定性,且本文的测量结果具有更高的精度,表明本文中的车轴参数测量及形状误差评定方法有效可行,能够达到检测标准要求。
王驰[2]（2021）在《深孔直线度测量装置的设计与试验研究》文中指出深孔直线度检测是深孔零件加工过程中的一个重要组成部分,如今多应用于如汽车发动机制造、航空航天、石油化工装备等领域。深孔直线度是贯彻质量标准的技术保证,如何去有效快速的检测深孔直线度一直是机械加工领域中的一个研究难题。为此,本文在满足精确性、高效率的前提下,设计了深孔直线度检测装置及算法,并开展了相关的试验研究。本文从钻削加工方式、导向套与钻头配合间隙、钻杆的刚度等方面分析了深孔加工时轴线发生偏移的机理,说明了深孔加工轴线偏移的必然性;并讲述了超声波测量法、透光测量法等的检测原理,分析了其优越点和使用范围。本文基于三点定圆、对测法原理完成了深孔直线度检测装置的设计,对重要构件进行了校核和选型,并总结出了一种基于三点定圆、最小二乘法、椭圆定心三种方式的多圆心定心法;应用MATLAB设计了一种基于最小二乘法的算法程序,设计了交互式界面。在深孔试验中,首先应用UG软件建立孔洞模型,进行了仿真试验,验证了其精确性;其次,通过重复性试验验证了模型的重复性,其重复性在0.0001～0.0041mm以内。综上述分析,该测量装置可以满足深孔直线度检测的要求。
王浩[3]（2021）在《深孔零件轴线直线度检测系统研究》文中研究表明深孔类零件在军事工业、仪器仪表和能源勘探等重要领域应用广泛。为了能更好地评估深孔零件的质量,往往需要对其轴心线的直线度进行检测,对于不合格的零件及时校直矫正。但是,目前常用的传统检测方法大都受限于深孔零件长径比大、内孔空间狭小的特点,检测比较困难且精度不高。为了能够准确地测出深孔零件轴线直线度,满足相关行业的需求,本文围绕深孔零件轴线直线度的检测方法展开了深入研究。本文以深孔零件中的小口径炮管为主要研究对象,以光电检测法为基础,针对因炮管内孔太小而无法内置光电测量元件的问题,提出了一种测量元件外置的深孔零件轴线直线度检测方法,并设计了相应的直线度检测系统来完成测量工作。首先,根据提出的检测方法建立了直线度误差测量模型,设计了一套深孔零件轴线直线度检测系统,并对系统的组成及其工作原理进行了分析和说明;其次,利用三维建模软件对直线度检测装置的整体结构进行了设计,包括牵引机构、装夹机构和光学成像系统等,并完成了部分硬件的选型;同时,结合被测零件内孔形面的具体特点,设计了一种通用性强的带十字形通光孔的自适应定心装置,该装置能够避免与炮管内孔中的螺旋膛线发生干涉;然后,采用标定板标定法并结合HALCON软件,完成了对相机的标定操作,并得到了相机的内参和外参。在对采集到的光斑图像进行预处理后,利用基于图像骨架的中心点提取方法来求取十字形光斑的中心点坐标;针对定心机构的中心线与被测零件轴心线不严格共线问题,根据旋转角度和坐标变换原理对提取的中心点坐标进行了修正,以此来减小装配误差产生的影响;最后,结合相机SDK二次开发,利用Visual Studio 2019软件开发平台设计了直线度检测的软件系统,并介绍了软件各个功能模块。通过搭建好的实验平台进行了大量实验,实验结果表明本文提出的直线度检测方法操作简单,检测精度较高,且重复性好,能够满足所需的检测要求。此外,该检测系统能够对内径在25-35mm范围内的深孔零件的轴线直线度进行检测,具有一定的实际应用价值。
许高齐[4]（2020）在《大口径管道几何量非接触式测量关键技术研究》文中研究指明近年来随着大口径管道在水利、石油、化工等行业的应用越来越多,企业对管道的质量要求也越来越高。大口径管道的内径、圆度及直线度是管道的重要几何参数,对其进行准确测量是保证管道加工质量的关键要素。目前在多数管道生产企业中,对大口径管道的内径、圆度及直线度的测量手段仍以人工测量为主,这种测量手段不仅测量不准确,而且效率低下,影响管道生产周期,降低了自动化程度。因此实现大口径管道的内径、圆度及直线度的自动化综合测量是目前需要解决的工程问题。为解决该问题,设计了一套管道测量系统,该系统能实现大口径管道的内径、圆度及直线度自动化非接触式测量。本文的主要研究内容如下:（1）详细介绍了管道测量系统的测量工作原理及系统构成,对测量系统的主要硬件选型进行确定,并利用LabVIEW开发平台设计了测量系统的数据采集程序,同时根据测量原理对机器人程序进行编程设计。（2）为保证系统的测量准确性,需保证机器人末端携带激光位移传感器沿管道轴线平行方向进入管道。为解决该问题,提出了测量系统的机器人姿态调整方案。首先,控制机器人末端携带激光位移传感器扫描被测管道截面,再利用最小二乘法对扫描的截面轮廓进行椭圆拟合,得到各截面中心点坐标,再将各截面中心点拟合空间直线,得到管道的轴线方程,进一步可得管道的轴线方向向量,再根据机器人姿态调整相关理论,可计算出相应的姿态调整量,上位机将数据反馈给机器人,机器人即可完成姿态调整,从而实现机器人末端携带激光位移传感器沿管道轴线平行方向进行测量。（3）为提高管道测量系统的圆度及直线度的评定精度,解决传统计算方法在圆度及直线度评定计算问题上存在着求解困难和求解精度不高的问题,将改进的鲸鱼优化算法应用于圆度及直线度误差评定中。首先对鲸鱼优化算法提出三方面改进策略,采用拉丁超立方体抽样方法进行种群初始化,将非线性收敛因子取代原算法中的线性收敛因子,并将非线性权重引入鲸鱼优化算法,经测试结果表明,改进后的鲸鱼优化算法在精度、稳定性及收敛速度上都得到了有效提高。最后以最小区域圆法和最小包容区域法数学模型为基础,将改进鲸鱼优化算法应用于圆度及直线度误差评定,并进行实例验证,结果表明,该算法提高了评定精度和收敛速度,能有效地应用在管道测量系统的圆度及直线度误差评定中。（4）搭建了管道非接触式测量实验平台。利用测量实验平台对被测管件的内径、圆度及轴线直线度进行测量实验和重复性实验,同时对机器人测量姿态调整方案进行实验验证,并对管道测量系统的误差来源进行分析。本文设计了管道测量系统,该系统能实现大口径管道的内径、圆度及直线度的自动化非接触式测量,并提出机器人测量姿态调整方案,保证了系统的测量准确性,同时将改进鲸鱼优化算法应用于圆度及直线度误差评定,提高了测量系统的评定精度。经实验验证,该系统的测量精度优于0.5mm,重复性精度优于0.25mm,具有较高的测量精度和重复性精度,能满足测量需求,具有一定的实际应用价值。
史先春[5]（2020）在《基于超声检测图像处理的深小孔轴线直线度误差分析》文中研究表明深孔加工技术是机械制造领域中最前沿的技术之一,深孔加工技术主要应用在航天、航空、军事、深孔钻井等重要领域。相对于浅孔与大孔的轴线直线度误差检测与评定而言,深小孔轴线直线度误差检测与评定的课题研究尚处于起步阶段。随着深孔加工技术逐渐向大深径比微小孔方向发展,开展对深小孔轴线直线度误差检测的课题研究显得尤为重要。本课题使用高速电火花穿孔机,加工所需直径大小的深小孔待测工件;搭建了基于超声波检测原理的超声检测平台,对深孔工件轴线直线度误差的检测;开发了基于MATLAB图像处理的GUI可视化界面,实现了深小孔轴线直线度误差检测的可视化。所完成的主要工作内容如下:1)分析了深小孔零件加工过程中的轴线偏斜的主要形态,介绍了用以求解深孔轴线直线度误差的两端点连线法、最小二乘法、最小包容圆柱法三种不同评定方法。2)使用高速电火花穿孔机加工了直径尺寸为1.0mm的深小孔待测样件,并且将待测量的深小孔工件分割成八个孔截面,每个孔截面标定八个测量点,为后续超声检测的进行做好准备工作。3)针对深小孔工件轴线直线度误差的检测,选择Olympus Model 5800PR型超声波脉冲发生接收器、Tektronix DPO3012数字荧光示波器、V116-RM型指尖接触式传感器探头和PC笔记本及Tektronix OpenChoice Desktop同步显示软件,搭建了基于超声波检测原理的超声检测平台,实现了深小孔样件轴线直线度误差的检测。4)为了实现深小孔轴线直线度误差检测的可视化要求,采用MATLAB图像处理技术和GUI可视化技术设计了用以深孔工件的轴线检测数据处理的GUI可视化界面,将超声测量所得数据导入GUI可视化界面应用程序,并选择相应的深小孔轴线直线度评定方法,可求得两端点连线法、最小二乘法、最小包容圆柱法三种不同评定方法下的深小孔轴线直线度误差值,从而实现了深小孔轴线直线度检测数据处理的智能化与可视化操作。图[61]表[8]参[92]
黄力峰[6]（2020）在《机构运动综合约束误差评价与分析》文中提出本文研究的课题来源于国家自然科学基金项目（NO.51705224）。机构运动综合的目的是根据给定的运动要求,从运动学的角度设计相应的机构,其本质是在运动刚体上寻找轨迹为（近似）规范曲线的特征点。对于该点的实际轨迹曲线与理想轨迹曲线之间偏离程度的准确描述,其实质又是平面（直线度和圆度）和空间约束曲线（球度和圆柱度）形状误差评定问题。另一方面,在寻找特征点的过程中需要对运动刚体上各点的评定误差进行分析,进而对误差极小值点的特性进行研究。针对以上问题,本文根据形状误差的评定原理,对轨迹曲线与平面和空间规范曲线的整体偏差进行形状误差评定,并根据鞍点理论研究了运动刚体上各点的误差分布及其极值特性。主要工作内容如下:1、介绍了最小二乘法评定平面和空间曲线形状误差的原理,以圆度误差为例,针对最小二乘法评定模型存在求解方法选择等问题,在采样点的数目和分布情况不同的条件下,对不同方法进行了数据计算并对结果进行了分析,明确了三种最小二乘方法的拟合效果和适用范围。2、根据鞍点规划理论,即最大拟合误差最小为原则,建立平面到空间曲线形状误差评定的鞍点规划模型,并研究了满足在最小条件时相关评定特征点的数目和分布情况,从而设计相关求解算法的步骤,实现了对平面及空间曲线形状误差的最小区域法评定。3、以鞍点规划理论为基础,研究了平面及空间机构运动的位置综合中,从给定刚体少位置到多位置情形下刚体上各点的轨迹曲线误差的分布,并给出刚体上相应的误差分布曲面和误差等高线图;以平面鞍直线和鞍圆误差的评定特征点对应的特征区域出发,研究了刚体平面上误差极小值点的分布规律和极值特性,设计了相关求解算法,并通过数据进行了验证和分析。4、构建了平面、空间的曲线形状误差评定及平面轨迹曲线误差分析系统,阐述了该系统的设计思路和各功能模块,运用MATLAB中GUI工具箱完成了该系统的交互界面设计,最后利用文献数据对所设计的系统进行测试,其结果验证了该系统的高效性及准确性。
赵晓巍[7]（2020）在《深孔直线度检测与评定研究》文中提出深孔加工散热、排屑困难,加工过程中难以观察刀具和工件,容易产生深孔直线度超差等质量问题;检测深孔较多采用塞规等检测工具进行定性分析,少数情况下利用专用设备采集数据后以两端连线法与最小二乘法评定深孔直线度误差,现有技术方法存在精度不足等问题,对深孔直线度误差检测与评定进行研究具有理论与应用价值。本文根据直线度检测原理进行空间直线度检测装置的结构设计;针对弹性装置进行力学建模与分析,验证该装置的可行性;发现并解决一些设计中存在的问题,并对检测装置进行优化调整;在检测过程中,弹性装置在孔内移动,光敏传感器连续的将接收到的激光光斑位置通过无线蓝牙输出至计算机;检测结束后,利用计算机进行数据处理,绘制所测量得到的深孔实际轴线。提出基于转动惯量算法的空间直线度误差分析算法;该算法通过求解惯量主轴找到投影方向,将组成实际轴线的离散点投影至垂直于惯量主轴线的平面内,将空间直线度评定转换为平面内离散点集合的最小圆覆盖问题;利用此算法对轴线进行直线度误差评定并验证该算法的优劣。提出基于两质心连线法的空间直线度误差分析算法;该算法通过求解分段质心位置,连接两质心作为投影方向,将组成实际轴线的离散点沿投影线方向投影至平面内,将空间直线度评定转换为平面内离散点集合的最小圆覆盖问题;利用此算法对轴线进行直线度误差评定并验证该算法的优劣。本文提出的直线度检测装置结构简单,检测过程便捷,可用于较小直径深孔直线度检测;本文提出的直线度误差评定方法计算过程简单,算法新颖,精度有所提高,是对深孔直线度误差评定方法的探索和创新。
汤慧[8]（2017）在《数控加工在线检测误差评定与加工误差补偿研究》文中进行了进一步梳理随着现代技术的高速发展,机械制造行业零件形状越来越复杂,且零件的质量问题是在机械制造业中急需解决的问题。零件的加工误差评定和误差补偿技术方面是零件质量的关键问题。由于传统离线方案利用三坐标测量机（CMM）对零件进行检测存在二次装夹误差问题,以及大型零件难以实现检测和评价的技术难题,在线检测方案应时而生,在加工制造业中应用非常广泛。本文将对数控加工在线检测误差评定及误差补偿技术方面进行研究,实现“数控加工—测量—误差评定—误差补偿”一体化。针对简单形状轮廓误差评定、复杂曲面轮廓度误差评定、复杂曲面误差补偿技术等几个方面进行研究,主要包括以下几点:（1）建立平面直线度、空间直线度、圆度、圆柱度、球度等形状轮廓误差最小区域法的误差评定数学模型,采用拟牛顿法来实现,并给出各简单形状轮廓误差评定的流程。（2）建立复杂曲面轮廓度误差评定最小区域数学模型,从而将复杂曲面轮廓度误差评定转为求测点到理论曲面的最小距离最大值两倍的问题。利用分割逼近法求取测点到理论曲面的最小距离,采用双三次B样条曲面拟合得到理论曲面。最后利用MATLAB迭代法解决所有测点到理论曲面的最小距离最大值两倍的非线性最优化问题,并给出复杂曲面轮廓度误差评定的流程。（3）研究复杂曲面加工误差补偿技术,本文采用原位补偿技术补偿曲面零件的加工误差,从而提高曲面零件的加工精度。基于在线检测数据分析,提出经验模态分解（EMD）加工误差,得到系统误差和随机误差,利用分解出来的系统误差修改数控代码,再进行原位加工,使得曲面的加工精度得到显着提高。（4）开发形状误差评定系统软件。基于（1）和（2）部分的简单形状轮廓误差评定和复杂曲面轮廓度误差评定的相关内容,设计开发的系统软件包括平面直线度误差、空间直线度误差、平面度误差、圆柱度误差、球度误差、复杂曲面轮廓度误差等几何量评定内容。本系统具有误差评定功能、图形实时显示功能和数据导入和导出三大功能模块。误差评定结果、各个测点误差图,误差结果图实时在系统软件界面显示,各测点的误差结果可以通过系统软件导出使用。最后通过实验验证所设计开发的系统软件的正确性和实用性。
李少敏[9]（2016）在《深孔轴线直线度误差评定方法的研究》文中指出随着深孔加工技术的进步,高精度与超高精度制造成为趋势。作为深孔类零件的主要参数,轴线直线度误差的检测与评定是产品检验的关键性依据。深孔轴线直线度误差求解过程复杂,目前开展的关于这一误差求解方案的研究工作中,高精度的评定方案较为欠缺,研究其评定方法有助于加工方案的调整及产品质量的控制。本文经过对现有方案的分析总结,建立了求解深孔轴线直线度误差的基础模型。在此模型的基础上提出四种评定方案,论文的主要工作有如下几方面:（1）分析了两端点连线法,最小二乘法及最小包容区域法三种直线度误差求解方案的原理及其合理性,建立了以最小条件原则为基础的求解直线度误差的基础模型。模型给出了误差评定的思路及主要步骤,确立了以评定基线为核心的最优解搜索方案。（2）以球面上的点与球心点线的方式确定评定基线,以球切面投影求解最小外接圆的方法确定直线度误差并判断最优评定基线。方案中球面切面的垂线为评定基线的确定提供了方向向量,球面的均匀弯曲性提供了连续的方向向量,通过空间点集向球外切面的投影,问题从三维空间的求解转化为二维平面的求解。（3）误差评定模型中评定基线的确定属于非线性最优解问题,搜索结果只能无限逼近真实值而无法达到。根据这一特性引入和声搜索算法确定评定基线,以提高直线度误差求解效率及精度,详细阐述了该方案的求解原理,将评定基准的空间位置信息储存在记忆库中,通过对记忆库中数值的微调搜索最优评定基准。（4）为获得更高的求解精度,避免出现局部最优解现象,优化了和声搜索算法的参数机制,提出反馈共享多样性记忆库和声搜索算法。将计算结果的优劣信息共享给算法参数,制定了参数动态浮动机制。使参数的动态化以期更好地适应适应最优解的搜索。建立多样性和声记忆库随机生成机制,避免记忆库信息的单一性,降低局部最优解出现的概率。
李少敏,于大国,王继明,郝永鹏[10]（2015）在《网格逐次逼近评定深孔轴线直线度误差的研究》文中认为针对深孔直线度误差评定中难以确定满足最小条件的评定基线的问题,提出利用网格逐次逼近评定深孔直线度误差的方案;以网格逐次逼近为寻优手段在两个半球面内搜索最优解,建立了满足最小条件原则的评定深孔轴线直线度误差的数学模型;将分别处于两个半球面内的节点两两组合放入坐标信息库的一行,每一行坐标信息确定一条评定基线,以一次网格细分后直线度误差值的最小值对应的两点重新构建球面逼近,通过球面的网格细分不断逼近最优解;网格逐次逼近评定深孔直线度误差可以为任意方向直线度误差的评定提供参考。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及进展 |
| 1.2.1 圆度与圆柱度误差评定方法研究现状及进展 |
| 1.2.2 空间直线度误差评定方法研究现状及进展 |
| 1.2.3 形状误差检测设备研究现状及进展 |
| 1.3 主要研究内容及论文框架 |
| 第2章 光幕式动车车轴测量系统技术研究 |
| 2.1 光幕式视觉测量技术 |
| 2.2 光幕式车轴测量系统工作原理 |
| 2.2.1 系统总体工作原理 |
| 2.2.2 主要部件工作原理及功能参数 |
| 2.2.3 车轴表面数据采集过程 |
| 第3章 车轴圆度误差评定方法研究 |
| 3.1 圆度误差最小包容区域法评定模型 |
| 3.1.1 圆度误差评定目标函数 |
| 3.1.2 圆度误差最小包容区域法评定原理 |
| 3.2 霍夫变换在圆拟合中的应用 |
| 3.2.1 直线霍夫变换 |
| 3.2.2 圆的霍夫变换 |
| 3.3 贝叶斯线性回归在圆拟合中的应用 |
| 3.3.1 参数估计 |
| 3.3.2 贝叶斯估计 |
| 3.3.3 贝叶斯线性回归 |
| 3.4 评定步骤 |
| 3.4.1 确定最小包容区域圆心所在范围 |
| 3.4.2 确定准圆心位置 |
| 3.4.3 确定控制点 |
| 3.4.4 计算最小包容区域圆度误差 |
| 第4章 车轴圆柱度误差评定方法研究 |
| 4.1 圆柱度误差网格搜索法评定模型 |
| 4.1.1 圆柱度误差评定目标函数 |
| 4.1.2 圆柱度误差网格搜索法评定原理 |
| 4.2 网格搜索算法步骤 |
| 4.2.1 采样点各层圆心坐标及基线计算 |
| 4.2.2 最小二乘圆柱度误差 |
| 4.2.3 构造搜索网格点 |
| 4.2.4 构造理想轴线并计算圆柱度误差 |
| 第5章 车轴空间直线度误差评定方法研究 |
| 5.1 空间直线度误差逼近最小包容圆柱法评定模型 |
| 5.1.1 空间直线度误差评定目标函数 |
| 5.1.2 空间直线度误差逼近最小包容圆柱法评定原理 |
| 5.2 逼近最小包容圆柱法步骤 |
| 5.2.1 测量点投影 |
| 5.2.2 测量点坐标变换 |
| 5.2.3 坐标平移 |
| 5.2.4 最小包容圆柱的逼近旋转 |
| 第6章 实验与数据分析 |
| 6.1 车轴表面数据测量 |
| 6.2 车轴圆度误差评定 |
| 6.2.1 霍夫变换 |
| 6.2.2 贝叶斯线性回归 |
| 6.2.3 确定最小包容区域圆心所在范围 |
| 6.2.4 确定准圆心位置 |
| 6.2.5 确定准控制点 |
| 6.2.6 计算圆度误差及结果分析 |
| 6.3 车轴圆柱度误差评定 |
| 6.3.1 采样点各层圆心坐标及基线计算 |
| 6.3.2 计算最小二乘圆柱度误差及构造搜索网格 |
| 6.3.3 计算圆柱度误差及结果分析 |
| 6.4 车轴空间直线度误差评定 |
| 6.4.1 测量点投影 |
| 6.4.2 测量点坐标变换 |
| 6.4.3 坐标平移 |
| 6.4.4 计算空间直线度误差及结果分析 |
| 第7章 结论 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 全文展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学校期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 课题来源 |
| 1.4 论文章节安排 |
| 1.5 创新点 |
| 第二章 直线度误差影响因素与检测方法概述 |
| 2.1 深孔直线度误差的影响因素 |
| 2.1.1 钻孔工作方式的影响 |
| 2.1.2 钻杆的刚度及钻杆支撑的位置对孔轴线偏斜的影响 |
| 2.1.3 导向套对轴线的影响 |
| 2.1.4 工件端面对轴线的影响 |
| 2.1.5 其他影响因素 |
| 2.2 直线度测量方法概述 |
| 2.2.1 直线度量规法 |
| 2.2.2 杠杆法 |
| 2.2.3 感应式应变片测量法 |
| 2.2.4 超声波测量法 |
| 2.2.5 透光测量法 |
| 2.2.6 校正望远镜测量法 |
| 2.2.7 准直镜测量法 |
| 2.2.8 同轴度测量深孔直线度法 |
| 2.3 直线度测量意义及本文所选测量方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 深孔直线度检测装置的设计与测量原理 |
| 3.1 仪器的总体结构 |
| 3.2 核心部件工作原理 |
| 3.3 关节部件的校核计算和选型 |
| 3.4 测量原理 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 深孔直线度误差检测方法研究 |
| 4.1 误差评定方法概述 |
| 4.1.1 两端连线法 |
| 4.1.2 最小二乘法 |
| 4.1.3 最小区域包容法 |
| 4.2 截面中心点计算 |
| 4.2.1 三点定圆求取圆心坐标 |
| 4.2.2 最小二乘法确定圆心 |
| 4.2.3 椭圆圆心定位拟合 |
| 4.3 直线度评定方案确定 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 深孔直线度测量装置算法设计及试验研究 |
| 5.1 深孔直线度测量装置算法设计 |
| 5.1.1 截面选取和圆心的求解 |
| 5.1.2 直线方程的建立 |
| 5.1.3 数据采样及计算 |
| 5.2 可视化交互程序设计 |
| 5.3 试验研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 检测系统误差分析 |
| 6.1 测量工件自重引入误差 |
| 6.2 位移传感器的制造误差 |
| 6.3 测量装置的误差 |
| 6.4 环境所产生的误差 |
| 6.5 数据处理产生的误差 |
| 6.6 测径头偏心引起的径向误差 |
| 6.7 综合误差 |
| 6.8 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录1 |
| 附录2 |
| 附录3 |
| 附录4 |
| 攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 课题主要研究内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 深孔零件轴线直线度检测与评定方法分析 |
| 2.1 直线度误差定义与分类 |
| 2.2 现有空间直线度误差检测方法 |
| 2.2.1 塞规检验法 |
| 2.2.2 指示器法 |
| 2.2.3 杠杆法 |
| 2.2.4 超声波检测法 |
| 2.2.5 光轴法 |
| 2.2.6 本课题采用的空间直线度检测方案 |
| 2.3 直线度误差测量模型 |
| 2.4 常用直线度评定方法 |
| 2.4.1 两端点连线法 |
| 2.4.2 最小二乘法 |
| 2.4.3 最小包容区域法 |
| 2.4.4 本课题所选用直线度评定方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 深孔零件轴线直线度检测系统总体设计 |
| 3.1 检测系统组成及工作原理 |
| 3.1.1 检测系统装置组成 |
| 3.1.2 检测系统工作原理 |
| 3.2 机械部分设计 |
| 3.2.1 自定心机构 |
| 3.2.2 牵引机构 |
| 3.3 光学成像系统设计 |
| 3.3.1 光源选型 |
| 3.3.2 工业相机选型 |
| 3.3.3 相机镜头选型 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 相机标定和光斑图像处理 |
| 4.1 相机标定 |
| 4.1.1 标定实现 |
| 4.1.2 标定结果 |
| 4.2 光斑图像处理 |
| 4.2.1 图像采集 |
| 4.2.2 图像预处理 |
| 4.2.3 光斑中心点提取 |
| 4.2.4 中心点坐标修正 |
| 4.3 检测系统软件实现 |
| 4.3.1 开发平台 |
| 4.3.2 软件系统的功能设置 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 实验结果及误差分析 |
| 5.1 实验平台及方法 |
| 5.2 实验过程及结果 |
| 5.2.1 方案重复性验证 |
| 5.2.2 方案准确性验证 |
| 5.2.3 炮管直线度检测 |
| 5.3 实验误差分析 |
| 5.3.1 安装引入的误差 |
| 5.3.2 数字图像处理误差 |
| 5.3.3 光学系统误差 |
| 5.3.4 环境影响引入的误差 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 大口径管道内径、圆度及直线度测量研究现状 |
| 1.2.1 管道内径与圆度测量研究现状 |
| 1.2.2 管道直线度测量研究现状 |
| 1.2.3 已有管道内径、圆度及直线度测量技术的不足 |
| 1.3 圆度及直线度误差评定算法研究现状 |
| 1.3.1 圆度误差评定算法研究现状 |
| 1.3.2 直线度误差评定算法研究现状 |
| 1.3.3 已有圆度及直线度误差评定算法的不足 |
| 1.4 研究的目的与意义 |
| 1.5 课题来源及主要研究内容 |
| 1.5.1 课题来源 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 第2章 管道非接触式测量系统设计 |
| 2.1 测量系统的测量工作原理 |
| 2.1.1 测量系统的测量原理 |
| 2.1.2 测量系统相关坐标系建立 |
| 2.2 测量系统的硬件选型及程序设计 |
| 2.2.1 测量系统的总体结构 |
| 2.2.2 测量系统的硬件选型 |
| 2.2.3 测量系统的数据采集程序设计 |
| 2.2.4 测量系统的机器人程序设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 管道非接触式测量系统机器人测量姿态调整 |
| 3.1 姿态调整方案 |
| 3.2 管道轴线方向向量获取 |
| 3.3 机器人测量姿态调整 |
| 3.3.1 机器人姿态表示 |
| 3.3.2 旋转矩阵与欧拉角及四元数之间互相转化 |
| 3.3.3 机器人测量姿态调整 |
| 3.3.4 姿态调整的步骤及流程 |
| 3.3.5 机器人姿态调整控制程序设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 管道非接触式测量系统的圆度及直线度误差评定 |
| 4.1 圆度及直线度误差评定 |
| 4.1.1 圆度误差评定 |
| 4.1.2 直线度误差及评定 |
| 4.2 基于改进的鲸鱼优化算法的圆度及直线度误差评定 |
| 4.2.1 鲸鱼优化算法相关理论 |
| 4.2.2 改进的鲸鱼优化算法 |
| 4.2.3 改进的鲸鱼优化算法的步骤与流程 |
| 4.2.4 改进的鲸鱼优化算法的函数测试 |
| 4.3 改进的鲸鱼优化算法的圆度及直线度误差评定实例 |
| 4.3.1 改进的鲸鱼优化算法的圆度误差评定实例 |
| 4.3.2 改进的鲸鱼优化算法的直线度误差评定实例 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 实验与结果分析 |
| 5.1 管道非接触测量系统实验平台搭建 |
| 5.2 管道内径及圆度测量实验 |
| 5.3 管道轴线直线度测量实验 |
| 5.4 机器人测量姿态调整实验验证 |
| 5.5 管道非接触式测量系统的误差来源分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 攻读学位期间发表的学术论文及专利 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景 |
| 1.2 深孔加工技术的概述 |
| 1.2.1 深孔加工技术的特点 |
| 1.2.2 深孔加工技术存在的难点 |
| 1.3 深孔轴线直线度检测技术的研究现状 |
| 1.3.1 深小孔轴线直线度的检测方法 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.3.3 国外研究现状 |
| 1.4 课题的来源、主要内容及意义 |
| 1.4.1 课题的来源 |
| 1.4.2 课题研究的主要内容 |
| 1.4.3 课题研究的意义 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 深小孔轴线直线度误差的评定 |
| 2.1 深小孔轴线与孔径的形态 |
| 2.2 深小孔轴线直线度误差的评定方法 |
| 2.2.1 两端点连线法 |
| 2.2.2 最小二乘法 |
| 2.2.3 最小包容圆柱法 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 样件的加工与检测平台的搭建 |
| 3.1 深小孔样件的加工 |
| 3.1.1 高速电火花加工机床简介 |
| 3.1.2 加工材料的选取 |
| 3.1.3 电加工参数的选取 |
| 3.2 超声波检测装置的选型 |
| 3.2.1 超声脉冲发生接收器的选型 |
| 3.2.2 示波器型号的选择 |
| 3.2.3 传感器探头的选择 |
| 3.2.4 耦合剂的选择 |
| 3.3 检测平台的搭建 |
| 3.3.1 超声检测原理图 |
| 3.3.2 超声检测平台的搭建 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 深小孔样件的超声检测与数据处理 |
| 4.1 深小孔样件的超声检测 |
| 4.1.1 深小孔样件的测量方案 |
| 4.1.2 测量点的标定 |
| 4.1.3 深小孔样件的检测 |
| 4.2 检测数据的处理 |
| 4.2.1 测厚时间的提取 |
| 4.2.2 检测点坐标的计算 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 轴线直线度误差的求解与GUI可视化设计 |
| 5.1 求解工具的介绍 |
| 5.1.1 MATLAB软件的简介 |
| 5.1.2 相关工具箱的简介 |
| 5.2 深小孔轴线直线度误差的求解 |
| 5.2.1 数据的插值处理 |
| 5.2.2 截面圆与深小孔轴线的拟合 |
| 5.2.3 轴线直线度误差的计算 |
| 5.3 GUI可视化界面设计与误差分析 |
| 5.3.1 GUI可视化界面设计 |
| 5.3.2 GUI可视化运行结果 |
| 5.3.3 误差分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 附录 |
| 附录一 检测数据的预处理类、插值与拟合的代码 |
| 附录二 两端点连线法的代码 |
| 附录三 最小二乘法的代码 |
| 附录四 最小包容圆柱法的代码 |
| 附录五 GUI可视化代码 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文研究背景与意义 |
| 1.2 机构运动综合问题研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 平面及空间曲线形状误差评定研究现状 |
| 1.3.1 国内研究现状 |
| 1.3.2 国外研究现状 |
| 1.4 论文主要工作 |
| 2 基于最小二乘方法评价轨迹曲线形状误差 |
| 2.1 平面曲线形状误差的最小二乘法评定模型 |
| 2.1.1 直线度 |
| 2.1.2 圆度 |
| 2.2 空间曲线形状误差的最小二乘法评定模型 |
| 2.2.1 球度 |
| 2.2.2 圆柱度 |
| 2.3 最小二乘法评价圆度误差的实现 |
| 2.3.1 评定模型的求解方法 |
| 2.3.2 数据仿真与分析 |
| 2.3.3 拟合效果及评定精度的讨论 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于鞍点规划理论的平面轨迹曲线的误差评价与分析 |
| 3.1 基于鞍点规划理论误差模型的研究 |
| 3.1.1 基于鞍点规划误差评定原理 |
| 3.1.2 鞍直线误差评定模型 |
| 3.1.3 鞍圆误差评定模型 |
| 3.2 平面鞍直线误差特性分析 |
| 3.2.1 鞍直线误差的特征点 |
| 3.2.2 三位置算例 |
| 3.2.3 四位置算例 |
| 3.2.4 多位置算例 |
| 3.3 平面鞍圆误差特性分析 |
| 3.3.1 鞍圆误差的特征点 |
| 3.3.2 四位置算例 |
| 3.3.3 五位置算例 |
| 3.3.4 多位置算例 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于鞍点规划理论的空间轨迹曲线的误差评价与分析 |
| 4.1 基于鞍点规划理论的误差模型的研究 |
| 4.1.1 鞍球面误差评定模型 |
| 4.1.2 鞍圆柱面误差评定模型 |
| 4.2 空间鞍球面误差特性分析 |
| 4.2.1 鞍球面误差的特征点 |
| 4.2.2 五位置算例 |
| 4.2.3 六位置算例 |
| 4.2.4 多位置算例 |
| 4.3 空间鞍圆柱面误差特性分析 |
| 4.3.1 鞍圆柱面误差的特征点 |
| 4.3.2 六位置算例 |
| 4.3.3 多位置算例 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 平面运动轨迹曲线误差极值特性分析 |
| 5.1 鞍直线误差极值特性 |
| 5.1.1 三位置特征区域 |
| 5.1.2 鞍直线误差极小值点分布规律 |
| 5.2 鞍圆误差极值特性 |
| 5.2.1 四位置特征区域 |
| 5.2.2 鞍圆误差极小值点分布规律 |
| 5.3 数据验证及分析 |
| 5.3.1 算法流程 |
| 5.3.2 多位置鞍直线误差极值点计算 |
| 5.3.3 多位置鞍圆误差极值点计算 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 机构运动综合约束误差评定和分析系统设计 |
| 6.1 误差评定分析方案和系统结构 |
| 6.1.1 系统结构 |
| 6.1.2 系统功能模块 |
| 6.2 MATLAB的 GUI界面制作方法 |
| 6.2.1 界面设计过程 |
| 6.2.2 界面功能介绍 |
| 6.3 评定分析系统运行实例 |
| 6.3.1 平面曲线误差评定分析实例 |
| 6.3.2 空间曲线误差评定实例 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A:攻读硕士期间的研究成果 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 发展现状 |
| 1.2.1 国内的发展现状 |
| 1.2.2 国外的发展现状 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 课题研究的目的 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 2 直线度检测系统设计 |
| 2.1 检测原理 |
| 2.2 检测结构设计 |
| 2.2.1 不同球面副对比 |
| 2.2.2 被测零件夹具设计 |
| 2.2.3 检测系统设计 |
| 2.3 弹性装置结构设计 |
| 2.3.1 弹性装置模型建立 |
| 2.3.2 弹性装置力学计算 |
| 2.4 系统结构优化 |
| 2.4.1 激光发生器结构优化 |
| 2.4.2 连接杆支撑结构优化 |
| 2.5 激光与探测杆安装误差分析 |
| 2.5.1 数学模型的建立 |
| 2.5.2 安装误差的求解 |
| 2.5.3 误差影响分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 弹性张紧装置的仿真研究 |
| 3.1 软件的功能介绍 |
| 3.2 弹性装置的建模与网格划分 |
| 3.3 仿真分析与结果云图 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 空间直线度误差分析算法 |
| 4.1 空间直线度误差评定方法概述 |
| 4.1.1 两端连线法 |
| 4.1.2 最小二乘法 |
| 4.2 基于转动惯量的算法 |
| 4.2.1 转动惯量算法原理 |
| 4.2.2 转动惯量求解方法 |
| 4.2.3 坐标转换与投影 |
| 4.2.4 最小圆覆盖求解 |
| 4.3 计算实例 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于两质心连线法的算法 |
| 5.1 两质心连线法原理 |
| 5.2 求解方法 |
| 5.3 计算实例 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状和发展趋势 |
| 1.3.1 简单形状轮廓误差评定方面 |
| 1.3.2 复杂曲面轮廓度误差评定方面 |
| 1.3.3 加工误差补偿方面 |
| 1.4 课题来源 |
| 1.5 研究内容 |
| 第二章 简单形状轮廓误差评定 |
| 2.1 简单形状轮廓误差评定数学模型 |
| 2.2 简单形状轮廓误差评定算法 |
| 2.3 直线度误差评定 |
| 2.4 平面度误差评定 |
| 2.5 圆度误差评定 |
| 2.6 圆柱度误差评定 |
| 2.7 球度误差评定 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 复杂曲面轮廓度误差评定 |
| 3.1 面轮廓度误差定义 |
| 3.2 面轮廓度误差评定 |
| 3.3 求测点到理论曲面的最小距离 |
| 3.4 理论轮廓曲面拟合 |
| 3.4.1 三次B样条曲线 |
| 3.4.2 双三次B样条曲面 |
| 3.4.3 B样条反求控制顶点 |
| 3.4.4 基于双三次B样条插值拟合理论曲面 |
| 3.4.5 拟合的理论曲面精度分析 |
| 3.5 基于MATLAB复杂曲面轮廓度误差评定研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 加工误差补偿技术研究 |
| 4.1 加工误差定义及分类 |
| 4.2 基于经验模态分解加工误差 |
| 4.2.1 经验模态分解法介绍 |
| 4.2.2 系统误差和随机误差的分解 |
| 4.3 经验模态分解加工误差仿真计算 |
| 4.4 加工误差补偿技术研究 |
| 4.5 实验验证 |
| 4.5.1 实验平台 |
| 4.5.2 基于离线检测的EMD误差补偿方案 |
| 4.5.3 基于在线检测的EMD误差补偿方案 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 形状误差评定系统开发及实例验证 |
| 5.1 MATLAB软件简介 |
| 5.2 形状误差评定系统 |
| 5.2.1 形状误差评定系统开发的目的 |
| 5.2.2 形状误差评定系统的主要功能 |
| 5.2.3 形状误差评定系统的系统界面介绍 |
| 5.3 形状误差评定系统系统评定流程 |
| 5.4 应用程序发布 |
| 5.5 形状误差评定系统的应用 |
| 5.5.1 直线度误差评定 |
| 5.5.2 平面度误差评定 |
| 5.5.3 圆度误差评定 |
| 5.5.4 圆柱度误差评定 |
| 5.5.5 球度误差评定 |
| 5.5.6 复杂曲面轮廓度误差评定 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 直线度误差检测技术概述 |
| 1.2 课题来源及研究意义 |
| 1.2.1 课题来源 |
| 1.2.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 本文研究工作及组织框架 |
| 2 深孔轴线直线度误差评定模型 |
| 2.1 深孔轴线直线度误差 |
| 2.2 直线度误差的评定方法 |
| 2.2.1 两端点连线法 |
| 2.2.2 最小二乘法 |
| 2.2.3 最小包容区域法 |
| 2.3 评定模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 球体外切面投影方案 |
| 3.1 球体外切面投影评定模型 |
| 3.2 球体外切面投影寻优评定算法 |
| 3.2.1 搜索路径的确定 |
| 3.2.2 投影点最小外接圆求解 |
| 3.3 算例 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 网格逐次逼近方案 |
| 4.1 网格逐次逼近评定模型 |
| 4.1.1 模型思路 |
| 4.1.2 模型建立 |
| 4.2 网格化逼近过程分析 |
| 4.3 网格逐次逼近求解直线度误差 |
| 4.4 算例 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 和声搜索方案 |
| 5.1 和声搜索算法原理 |
| 5.2 直线度误差的评定 |
| 5.3 算例 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 信息反馈多样性记忆库和声搜索方案 |
| 6.1 和声搜索算法的改进 |
| 6.2 参数范围分析 |
| 6.3 算例 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 论文工作的总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 1引言 |
| 2 深孔轴线直线度误差评定模型 |
| 3 网格化逼近过程分析 |
| 4 网格逐次逼近评定直线度误差 |
| 5 算法分析 |
| 6 小结 |
