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形位误差评定算法及评定系统的研究

作　者: 孔德隆
导　师: 刘伟
学　校: 北京交通大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 形位误差评定遗传算法黄金分割法凸包算法
分类号: TG801
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 245次
引　用: 7次
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内容摘要

形位误差是评定机械零件的重要指标,其评定方法的准确程度影响着机械零件质量的评定。本文对形位误差的国内外研究现状进行了综述,指出了存在的问题,然后依据2004年新颁布的相关国家标准,归纳给出了形状误差评定的数学模型,设计了形位误差评定的优化算法,并且在此基础上构建了形位误差评定系统,实现了评定软件,主要内容有:1.主要根据GB/T 1958-2004中形状误差的相关规定详细建立了各种项目评定方法的数学模型,以此设计了用遗传算法和黄金分割算法寻优的误差评定算法;分别完成了平面内直线度误差和空间直线度误差的各三种评定方法的算法;平面度的两种评定方法的算法;圆度的四种评定方法的算法和圆柱度的四种评定算法。2.提出了一种新的基于坐标旋转的凸包算法,并将其运用在对圆度误差的最小外接圆评定算法中,减小计算量。3.构建了形位误差评定系统结构,将其分为测量、误差分离和数据评定三个部分,并详细构建了数据评定部分的功能模块。4.运用VC++工具实现了形状误差的评定系统。算法编码以功能模块为单元实现,操作界面采用MFC编码实现,图形显示采用OpenGL。利用文献数据对所设计的形位误差系统和算法进行了实例验证,验证了本系统和算法的正确性。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
1 绪论  10-18
  1.1 概述  10-13
    1.1.1 形位误差的定义  10-11
    1.1.2 形位误差的检测  11-13
  1.2 形位误差评定算法的研究现状  13-15
  1.3 课题研究的意义  15-16
  1.4 论文的主要工作  16-17
    1.4.1 论文主要内容  16
    1.4.2 章节安排  16-17
  1.5 本章小结  17-18
2 形位误差数学模型  18-32
  2.1 直线度误差  18-24
    2.1.1 平面直线的直线度误差  18-21
    2.1.2 给定方向直线度误差  21-22
    2.1.3 空间直线的直线度误差  22-24
  2.2 平面度误差  24-26
  2.3 圆度误差  26-30
  2.4 圆柱度误差  30-31
  2.5 本章小结  31-32
3 形位误差评定算法设计  32-50
  3.1 评定方法理论基础  32-35
    3.1.1 组合优化问题  32-33
    3.1.2 遗传算法  33-35
  3.2 直线度算法设计  35-37
    3.2.1 平面直线的直线度  35-36
    3.2.2 给定方向直线的直线度  36
    3.2.3 空间直线的直线度  36-37
  3.3 平面度算法设计  37-39
    3.3.1 最小区域法  38
    3.3.2 最小二乘法  38-39
    3.3.3 三远点法  39
  3.4 圆度算法设计  39-43
    3.4.1 最小区域圆法  39-40
    3.4.2 最小二乘圆法  40-41
    3.4.3 最小外接圆法  41-42
    3.4.4 最大内接圆法  42-43
  3.5 圆柱度算法设计  43-46
    3.5.1 最小二乘法  43
    3.5.2 最小区域法  43-44
    3.5.3 最小外接法  44-45
    3.5.4 最大内接法  45-46
  3.6 坐标旋转凸包算法  46-48
  3.7 本章小结  48-50
4 形位误差评定系统  50-62
  4.1 形位误差评定系统结构设计  50-53
    4.1.1 系统结构  50-51
    4.1.2 系统功能模块  51-53
  4.2 系统编码实现  53-60
    4.2.1 VC++及Open GL技术  53-54
    4.2.2 用户界面设计  54-58
    4.2.3 算法的对象化  58-60
  4.3 本章小结  60-62
5 评定实例  62-72
  5.1 直线度评定实例  62-65
    5.1.1 平面直线度  62-63
    5.1.2 空间直线度  63-65
  5.2 平面度评定实例  65-66
  5.3 圆度评定实例  66-68
  5.4 圆柱度评定实例  68-70
  5.5 本章小结  70-72
6 结论和展望  72-74
  6.1 结论  72
  6.2 展望  72-74
参考文献  74-78
作者简历  78-82
学位论文数据集  82

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