三维误差的离散模型

在刚体空间位置误差的基础上进行了三维误差模型的推导，提出了统一的三维误差模型，并给出求解特定方向上三维误差矩阵的方法。并通过实例进行了三维误差的求解，为型面的三维误差及其误差分析提供了三维离散误差值。

三维误差的分解与重建

在分析小波变换理论的基础上 ,提出采用小波变换方法对三维误差进行去噪处理和三维误差的重建 ,获得剔除随机误差和高频误差的周期性三维误差 ,实现有用信息的提取 ,从而为误差的分离和可补偿研究提供补偿依据。

滑动轴承转子系统中制造误差建模方法的研究

由于滑动轴承工作表面的制造误差与油膜厚度在同一量级(μm)上,制造误差对滑动轴承转子系统运行特性的影响不可忽略。为了更好地表达轴承所含制造误差的完整信息,揭示滑动轴承制造误差对系统运行特性的影响规律,圆柱曲面三维制造误差建模已成为滑动轴承研究领域中的一个研究发展趋势。通过概括滑动轴承制造误差建模方法的国内外研究现状,分析传统误差模型、分形理论误差模型以及SDT三维误差模型的特点,并阐述了三种常用误差模型在滑动轴承中的建模研究,总结了制造误差模型在滑动轴承转子系统中建模的现存问题。通过对比分析表明:SDT三维误差模型能够更加合理地表征滑动轴承完整误差信息,基于SDT的滑动轴承三维误差建模方法在滑动轴承误差建模与运行特性的研究中具有重要意义。

考虑制造误差的齿轮三维模型设计方法

制造误差是影响齿轮传动精度的重要因素,目前尚无一套成熟的方法设计出考虑制造误差的齿轮三维模型。为了完善齿轮三维误差信息,提出一种考虑制造误差的齿轮三维模型设计方法。首先,建立了双圆弧齿廓方程,并利用NURBS曲线插值对齿廓进行了拟合。然后,给出了径向跳动误差和齿距误差的简化表征方法。在此基础上,建立了考虑制造误差的三维模型设计方法。最后,给定了一系列误差范围,生成了对应的三维模型,对设计方法进行验证。实验结果表明,能够对制造误差进行有效的表征,能够应用于齿轮传动误差分析等领域。

齿轮三维误差表征与分解

复杂曲面测量技术的发展使得快速获取齿轮齿面三维拓扑误差成为现实。为挖掘齿轮三维误差信息,实现齿轮精度的全面评价和测量结果的充分利用,齿轮三维误差的表征与分解成为了一个基础问题。在建立齿面法向偏差计算模型的基础上,将齿面法向偏差映射至齿轮啮合面坐标系,通过降维处理,实现齿面三维误差的二维化,以此构建基于Legendre正交多项式的齿面三维误差表征方法;建立Legendre多项式的展开系数与齿轮齿面各项特征误差之间的关系,实现齿面三维误差中各项特征误差的解耦;试验结果验证齿面三维误差Legendre多项式表征与分解的有效性,为齿轮三维测量大数据分析、齿轮精度全面评定、工艺误差溯源和齿轮性能预报提供理论依据。

齿轮特征线统一模型及在齿轮三维误差评定中的应用

表征渐开螺旋齿轮的特征线有多种,广为熟知的是几何意义明确的渐开线和螺旋线。其实齿面上还有法向啮合齿形、接触线等工程价值突出的其他特征线。但特征线增多带来了两个问题,一是复杂的特征线方程彼此不关联,数学上缺乏统一性;二是除了渐开线和螺旋线,其他特征线没有测量手段,缺乏可测性。据渐开线齿轮传动的特点,将齿面特征线映射到啮合平面里,发现齿面上各条特征线在啮合平面里都有各自对应的二维直线,以此建立直线模型统一表达了齿面各种特征线;基于齿轮三维误差测量数据和特征线统一模型,提出了各种特征线偏差的提取方法,应用于测量实践,通过与通用齿轮仪器测量的渐开线偏差和螺旋线偏差作比对,证明了特征线统一模型及特征线偏差提取方法的有效性和实用性,解决了齿面复杂特征线的可测性问题。同时,齿轮特征线统一模型在齿轮工艺误差溯源、传动性能预报等方面也有重要应用价值。

全视角高精度三维测量仪光学系统误差分析研究

大视角、高分辨率、低畸变光学成像系统是全视角高精度三维测量仪中最为关键的核心器件。现有三维测量仪实际使用过程中不可避免会产生各种误差,因此科学合理地评估和降低全视角高精度三维测量仪的测量误差具有十分重要的科学及工程应用意义。通过多角度、全方面分析定量研究了相机内方位元素标定误差对几何定位误差的影响,以及相机光学系统MTF分析、点扩散函数分析、波像差分析和公差分析对匹配误差产生的影响。研究结果表明,在各种影响三维测量仪光学成像系统测量误差的因素当中,相机的传递函数是影响系统三维定位误差最主要的因素,当系统MTFN值大于0.4lp/mm、系统几何畸变小于1个像素,PSF能量集中在以3μm为半径的圆环内(小于1个像素),且PSF峰值达到了0.9时,三维测量仪的定位误差可达到秒级精度。

圆弧金刚石砂轮三维几何形貌的在位检测和误差评价

针对非球面光学元件加工对圆弧金刚石砂轮形状误差测量的需求,提出了砂轮三维几何形貌在位检测与误差评价方法。建立了砂轮外圆面螺旋扫描轨迹测量数学模型,利用位移传感器获取了砂轮表面轮廓数据;对得到的数据匀滑滤波后沿圆周展开并进行插值处理,得到砂轮三维几何形貌。然后,根据非球面平行磨削加工特点,提出评价圆弧砂轮形状精度的指标。通过提取三维几何形貌轴截面轮廓,进行最小二乘圆弧拟合得到不同相位处的圆弧半径与圆心坐标,并由误差分离获得砂轮表面圆弧的圆度误差、圆周跳动误差及轮廓圆心轴向偏差。最后,对非球面加工圆弧金刚石砂轮进行检测,获得了砂轮的三维几何形貌以及多个关键尺寸及其误差数据:即圆弧金刚石砂轮的平均圆弧半径为55.442 3mm,半径波动极差为0.16mm,中央±8mm环带内圆弧的圆度误差约为5μm,圆周跳动误差约为2μm,截面轮廓圆心轴向位置相对偏差为0.008mm。根据检测结果,进行了大口径复杂非球面磨削实验,得到的元件面形P-V值为4.62μm,RMS值优于0.7μm,满足工程的实际需求。

夹具三维定位误差的计算机辅助分析

建立了三维定位误差影响加工精度的数学模型。运用矩阵计算法对工件的定位误差进行了计算 ,并分析了 3种典型定位方式下夹具加工工件的定位误差。用实例分析了一面两销定位下工件的定位误差。此数学模型可用于计算机辅助夹具设计的后续精度评价。

GEO SAR天线波束指向定标中的误差分析

GEO SAR因其超宽测绘带和超长的合成孔径时间,导致低轨SAR波束指向定标方法不再适用,进而采取基于多脉冲分时比幅的波束指向定标方法。本文针对该指向定标方法,结合GEO SAR星地几何关系,对卫星姿态变化、三维系统性误差以及波束指向定标方法中接收机信噪比和通道增益稳定性引入的指向误差进行了详细的推导和仿真分析。仿真结果表明,0.003°的姿态测量误差会引入0.003°的距离向指向误差和0.0033°的方位向指向误差;三维系统性误差是导致天线波束指向变化的主要误差源;当SNR≥35 dB、通道增益稳定性优于1 dB时,GEO SAR波束指向定标方法引入的指向误差小于0.001°。

坐标测量机校准中三维探测误差的计算方法的探讨

三坐标测量机是20世纪60年代发展起来的一种新型、高效、多功能的精密测量仪器。对于坐标测量机校准和性能评价中,其中最大允许探测误差(M PEP)是一项重要指标。文章对探测误差的计算方法从一种常见的数学模型出发,探讨具体的算法、数学原理以及实现该方法的过程。为从事该项目校准的人员提供理论和实践的参考。

矩阵扰动分析方法及对三维重构误差分析的应用

三维重构问题是一个由二维图像获取三维信息的逆问题，由成像模型的复杂性所决定，其数据很容易受到各方面因素的影响，本文是利用矩阵扰动理论来研究研究矩阵元素的变化对于矩阵间题的解的影响。由于在测量数据处理中，经常要利用矩阵方法对测量观测数据进行分析和解算，因此我们便可通过矩阵扰动分析的方法分析其解算结果，从而对成像的数据进行处理并有效的评价。

数控机床三维空间误差建模及补偿的思考

数控机床是大型设备加工的主要工具,如果其有操作上的误差,大型设备的使用会受到影响,所以为保证数控机床生产的精度,解决加工零件质量较低的问题,可使用三维空间误差建模技术,把模型产生的误差映射到生产中,实现误差的补偿。

特征值法在坐标测量机三维探测误差计算中的应用

坐标测量机是在现代智能制造行业中广泛应用的几何量测量设备。最大允许探测误差MPEP是评价坐标测量机测量精度的一项重要指标。在设备验收检测和复检检测工作中,设备的三维探测误差P(Probing Error)应不超过设备标明的最大允许探测误差MPEP。因此,对于三维探测误差的可靠的校准测量,以及科学高效的数据处理具有重要的意义。文章对三维探测误差的计算方法从一种新型的数学模型出发,使用特征值法来实现三维探测误差校准测量原始记录数据的计算,为三维探测误差的校准测量提供理论和实践的参考。

制造过程质量控制中误差流理论的研究

基于平稳随机过程正态分布假定和手工计算的传统统计过程控制法与控制图已经不满足现代制造过程质量控制与保障的要求。为提高产品质量必须研究与质量形成过程相关的几个误差流理论问题：误差流的跟踪与监视控制，误差流控制图，三维误差模型及其失稳自组织恢复原理。介绍了上述问题的研究结果与模型，并报道单／多工序车削加工误差流跟踪和误差流控制图的试验研究结果。

一种三维型面的最优重叠方法

理论实体与实际实体的比较及实体型面三维误差的获得 ,是建立在理论实体和实际实体“最佳匹配”状态基础上的 ,提出以不重合度为评判依据 。

多目标区域地球化学元素测试分析误差计算与相关问题

分析多目标区域地球化学测量中测试分析误差性质与特点,选择合理的误差计算方法,探讨元素地球化学图成图取值间隔下限及相关应用问题。

分布式小卫星雷达系统误差估计的新方法

相干联合处理小卫星编队雷达接收的地面回波可在获得大的成像测绘带的同时获得较高的方位分辨力,具有非常重要的军事应用前景。然而复杂的分布式小卫星雷达系统误差尤其是三维基线误差和多通道幅相误差,严重影响了联合处理各卫星回波数据的效果,甚至使其失败。针对这一问题,提出了一种新的分布式小卫星系统误差补偿方法,该方法不需要迭代运算,可在基线误差控制在分米数量级的基础上对回波信号的空间导向矢量进行准确估计。计算机仿真验证了方法的有效性。

分体式气体静压轴系误差均化机理的力学及几何模型研究

回转误差是评价轴系性能的重要指标。根据轴系结构构建空间任意力系,将主轴旋转等效为连续的回转平衡运动,在此基础上采用静力学理论和几何学建立三维回转运动误差模型,研究误差均化机理,计算误差均化系数。计算结果获得:平行度误差下的误差均化系数是0.29,垂直度误差下的误差均化系数是0.13。研究表明,分体式气体静压轴系对主轴几何形状误差具有较好的误差均化效果,已建立的三维回转运动误差模型对下一步轴系回转误差的分析具有重要的指导意义。

三轴试样数字化测量中折射误差校正

为了消除压力室壁和密闭介质在三轴数字化测量中的折射放大效应,克服常规三轴试验的缺陷,在压力室表面粘贴人工标记点,追踪标记点在不同加载阶段的坐标变化,获得压力室变形参数,重构压力室数学模型,确定折射界面;基于光线追踪原理,建立三维折射误差校正模型,消除折射误差;以三轴试样空气中的值为真值,对比校正前、后的测量值。结果表明:相比空气中的测量值,压力室注水后,试样的轴向高度放大1.011 4倍,径向长度放大1.219倍;经三维折射误差校正模型校正后,轴向测量值最大误差为0.190 mm,平均误差为0.127 mm,最大径向截面测量误差为0.245 mm,平均误差为0.140 3 mm;三维折射误差校正模型能有效减小测量过程中的折射误差。