[發明專利]一種基于最小區域的零件平面度誤差評定方法

有效

• 申請號: 201310230207.3
• 申請日: 2013-06-10
• 公開（公告）號: CN103256916A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 陳磊磊;黃美發;宮文峰;田文豪
• 申請（專利權）人: 陳磊磊
• 主分類號: G01B21/30
• 分類號: G01B21/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于最小區域的零件平面度誤差評定方法，其特征在于，具體步驟如下：

步驟1：將被測平面置于測量平臺上，在測量空間直角坐標系中測量并獲取平面上的點????????????????????????????????????????????????，=1,?2,…n,?n為測點數目且n為大于3的正整數，所有測點形成測點集，任意選取不在同一直線上的3個測點，計算過3個點的平面的法向矢量，作為被測平面對應的理想平面法向矢量的迭代初值；

步驟2：依次計算測點集中各測點到理想平面的距離，并分別記錄測點集中各測點到理想平面的最大距離與最小距離所對應的測點；所記錄的最小距離對應的測點形成誤差包容區域的低值接觸點集合，所記錄的最大距離對應的測點形成誤差包容區域的高值接觸點集合；

步驟3：判斷集合中是否只有1個低值接觸點且集合中有1個高值接觸點；

如果只有1個高值接觸點且只有1個低值接觸點，計算低值接觸點與高值接觸點連線的方向矢量，測點的投影矢量=，跳轉到步驟7；

如果低值接觸點的數量大于1或高值接觸點的數量大于1，跳轉到步驟4；

步驟4：判斷集合中是否只有2個高值接觸點且集合中是否只有1個低值接觸點；

如果只有2個高值接觸點且只有1個低值接觸點，測點的投影矢量等于2個高值接觸點連線的方向矢量，跳轉到步驟7；

如果高值接觸點的數量不為2或低值接觸點的數量不為1，則跳轉到步驟5；

步驟5：判斷集合中是否只有2個低值接觸點且集合中是否只有1個高值接觸點；

如果只有2個低值接觸點且只有1個高值接觸點，則測點的投影矢量等于2個低值接觸點連線的方向矢量，跳轉到步驟7；

如果低值接觸點的數量不為2或高值接觸點的數量不為1，跳轉到步驟6；

步驟6：以2個高值接觸點為1個組合，以其中1個組合中的2個高值接觸點為計算對象，計算過這2個高值接觸點且法向矢量垂直于的平面，并判斷低值接觸點和其余高值接觸點是否分別分布在平面的兩側；遍歷所有的高值接觸點組合，如果存在某一組合滿足低值接觸點與其余高值接觸點分別分布在對應平面的兩側，則測點的投影矢量等于該組合對應的2個高值接觸點連線的方向矢量，跳轉到步驟7，否則繼續執行該步的下面操作；

以2個低值接觸點為1個組合，以其中1個組合中的2個低值接觸點為計算對象，計算過這2個低值接觸點且法向矢量垂直于的平面，并判斷高值接觸點和其余低值接觸點是否分別分布在平面的兩側；遍歷所有的低值接觸點組合，如果存在某一組合滿足高值接觸點與其余低值接觸點分別分布在對應平面的兩側，則測點的投影矢量等于該組合對應的2個低值接觸點連線的方向矢量，跳轉到步驟7，否則跳轉到步驟16；

步驟7：進行坐標變換，使坐標系的z軸與平行；被測平面對應的理想平面在xoy坐標平面內投影為理想直線，計算理想直線的方向矢量；坐標變換后，設測點在xoy坐標平面內投影為，所有的測點對應的組成測點集合；

步驟8：在測點集合中，剔除坐標值完全相等的測點元素；

步驟9：依次計算測點集合中各個測點到理想直線的距離，并記錄并分別記錄測點集中各測點到理想直線的最大距離和最小距離所對應的測點，所記錄的最小距離對應的測點形成誤差包容區域的低值接觸點集合，所記錄的最大距離對應的測點形成誤差包容區域的高值接觸點集合；

步驟10：判斷集合中是否只有1個低值接觸點且集合中是否只有1個高值接觸點；

如果只有1個高值接觸點與1個低值接觸點，則它們為有效接觸點、，跳轉到步驟13；

如果高值接觸點的數量大于1或低值接觸點的數量大于1，則跳轉到下一步；

步驟11：計算集合中所有高值接觸點的橫坐標或縱坐標最大值和最小值，計算集合中所有低值接觸點的橫坐標或縱坐標最大值和最小值；

如果大于等于，且小于等于，則表明符合直線度判別準則，跳轉到步驟15；否則，執行步驟12；

步驟12：如果小于，則對應的高值接觸點為有效高值接觸點，對應的低值接觸點為有效低值接觸點；如果大于，則對應的高值接觸點為有效高值接觸點，對應的低值接觸點為有效低值接觸點；其余接觸點為無效接觸點；

步驟13：判斷與的點積是否小于0，如果小于0，將-賦值給；此時包容區域的旋轉變動的方向矢量等于；以過有效接觸點、的連線為界將xoy坐標平面劃分為、2個區域，設、的坐標分別為、，根據下式可以判斷測點所在的區域，

當，位于區，當時，位于區；

步驟14：依次計算區內各個測點與的連線的方向矢量，調整使與的點積為正，并計算和的夾角，區內所有測點對應的組成集合；依次計算區內各個測點與的連線方向矢量，調整使與的點積為正，并計算方向矢量和的夾角，區內所有測點對應的組成集合；計算2個集合、中最小的夾角，即為包容區域旋轉變動量S；包容區域繞旋轉S角度后得到理想直線的方向矢量；跳轉到步驟9；

步驟15：進行步驟7的逆向坐標變換，還原測點的坐標值，同時根據計算被測平面對應理想平面的法向矢量；跳轉到步驟2；

步驟16：輸出平面度誤差和對應理想平面的最優參數。