[發明專利]一種基于蒙特卡洛的最小實體要求下直線度測量方法

在審

• 申請號: 202110716076.4
• 申請日: 2021-06-28
• 公開（公告）號: CN113483720A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 黃美發;茍國秋;梁健偉
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G01B21/22
• 分類號: G01B21/22;G01B21/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于精密測量與計算機應用領域，涉及一種快速、穩定地標注直線度公差應用最小實體要求(LMR)的圓柱體零件檢測時最佳測量點數推理方法，通過以下步驟實現，步驟1：在特定加工條件下得到尺寸誤差形貌變化函數；步驟2：設圓柱體零件的截面上有N(N≥3)個測點，共有I個截面，分析尺寸誤差補償應用LMR直線度公差，得到實際零件的形貌變化函數；步驟3：根據零件的形貌變化函數得到測點的模擬函數；步驟4：進行LMR直線度度誤差評定，得到極限當量尺寸平均值的變化量；步驟5：變化量小于0.001mm，執行步驟6，否則返回步驟2；步驟6：測量誤差小于等于測量允差時，輸出最后得到的測量截面個數，測量點數，否則增加截面個數再返回到步驟2。

技術領域

本發明屬于精密測量與計算機應用領域，涉及一種快速、穩定地標注給定任意方向直線度公差應用最小實體要求(LMR)的圓柱體零件檢測時最佳測量點數推理方法，可用于三坐標測量機(Coordinate Meas-uring Machine, CMM)設備中進行零件直線度誤差測量，并為零件加工過程以及加工工藝的改進提供指導。

背景技術

直線度是形位公差檢驗中較為常見的參數，其較為常見的有給定平面內和給定任意方向兩種具體公差類型。在信息化、數字化制造環境下，為控制機械產品的直線度誤差，CMM等數字化的精密測量裝備已廣泛應用于離線、在線或在位測量之中。對于圓柱體零件，由于零件具有相同曲率半徑，檢測直線度誤差時布點經常采用等間距的方式，然而測點個數太少，則采集不完整，造成表面信息丟失；測點個數太多，則浪費測量時間，增加測量成本，則需要選擇合適的測點個數以準確反映其特征。快速、準確地計算測點個數，具有重要的意義。

尺寸公差（公差即誤差的允許范圍）和形位公差之間的關系稱為公差原則，使用不同的公差原則，可以滿足不同特殊的功能要求，例如最小實體要求(LMR)可以在滿足零件可裝配性的條件下使用，當零件的基準應用LMR時，允許基準相對于基準的最小實體實效邊界浮動，即相當于增大了被測要素的幾何公差值，從而提高零件合格率，所以具有公差要求的幾何誤差測量具有重要意義 。

目前，測量點數的確定一般是根據檢測人員的經驗，國際標準和國家標準中并未給出確定測點數的理論依據。許多專家學者研究直線度誤差評定算法提高效率和精度，而對于誤差檢測時確定測量點個數的研究較少，尤其是具有LMR的直線度誤差。對于測量點數確定，多數研究是圓度誤差和給定平面內的直線度誤差檢測的測點個數確定。標注給定平面內直線度公差要求的平面，對公差進行理論分析，提出基于奈奎斯特采樣定理的測量間距確定的方法，并通過實驗驗證其方法的有效性。標注圓度公差要求的圓柱體，研究事先按照初始間距獲得圓度測量數據，基于最小二乘法建立誤差模型，再用統計實驗法確定測點數。對于自由曲面，分析測量表面的誤差要求，再根據平面、圓柱面和圓錐面等表面形狀提出對應不同的低差異序列采樣分布方法；或者研究不同的采樣分布類型對自由曲面擬合精度的影響，實驗表明等間距的分布測點有利于實現高精度的曲面擬合。

綜上所述，目前仍然缺少一種快速、穩定地標注直線度公差應用LMR的圓柱體零件檢測時最佳測量點數推理方法。

發明內容

本發明的目的是：

本發明屬于精密測量與計算機應用領域，涉及一種快速、穩定地標注直線度公差應用LMR的圓柱體零件檢測時最佳測量點數推理方法，可用于CMM中進行零件直線度誤差應用LMR的測量，并為零件加工過程以及加工工藝的改進提供指導。

本發明采用的方案是：

一種快速、穩定地標注有直線度公差應用LMR的圓柱體零件檢測時最佳測量點數推理方法，其特征在于，具體步驟如下：