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《大尺寸圓柱體幾何參數(shù)測量系統(tǒng)研制》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、大尺寸圓柱體幾何參數(shù)測量系統(tǒng)研制任福明1章茂云’安立輝。梁巨峰’郝文龍2李明宇3(1．運(yùn)載火箭技術(shù)研究院，北京100076；2．首都航天機(jī)械公司，北京1000763．哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程及自動(dòng)化學(xué)院，哈爾濱I50001)摘要：在分析圓度誤差和同軸度誤差原理的基礎(chǔ)上，研制出一種數(shù)字化測量裝置，利用相對(duì)測量提取出待測特征點(diǎn)的信息，并用最小二乘法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得出工件的圓度和同軸度誤差。與傳統(tǒng)的手工測量相比，本系統(tǒng)精度高、方便快捷、應(yīng)用性強(qiáng)。關(guān)鍵詞：圓度誤差；同軸度誤差；最小二乘法DevelopmentofGeometricParameterMetricalSystemforLarg
2、eSizeDimensionCylinderPenFumin91ZhangMaoyunlAnLihuilLiangJufcn91HaoWenlon92LiMmgyu3(1．ChmaAcademyofLaunchVehicleTechnology,Beijing100076；2．CapitalAerospaceMachineryCompangBeijing100076；3．SchoolofElectricalEngineeringandAutomatic，HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001)Abstract：BasedOiltheana
3、lysisofroundnesserrorandcoaxialityerroLadigitalmesBurelnenteqmpmentisachieved，whichgetsvaluebyrelativemeasurementanddataprocessingaswellasleastsquaremethod．Comp口edtotraditionalmanualmeasurglueut，thissystemshowshighaccumcy'convenienceandforcefulappficafion．Keywords：roundnessaTOr；coaxialityerro
4、r：leastsquareme山od1引言在航天工程中圓度和同軸度誤差不僅是衡量飛行器裝配質(zhì)量高低的重要參數(shù)，也是研究飛行器軌道和姿態(tài)控制的重要因素。工業(yè)上對(duì)圓度和同軸度誤差檢測的方法經(jīng)歷了接觸式測量和非接觸式測量；離線測量和在線測量；被動(dòng)測量和主動(dòng)測量等。具體方法有：基于半徑變化量的圓度儀、分度頭法，與激光技術(shù)相結(jié)合的激光衍射法、激光三角法，基于坐標(biāo)測量的三坐標(biāo)測量機(jī)以及基于圖像處理的測量方法等。目前利用百分表對(duì)大尺寸殼體的同軸度及圓度誤差進(jìn)行測量，采用人眼讀數(shù)、手工計(jì)算和人工錄入數(shù)據(jù)的方式進(jìn)行進(jìn)一步的計(jì)算，得到測試結(jié)果。這種數(shù)據(jù)處理方法存在著工作效率低、易出錯(cuò)、檢測結(jié)果不易處
5、理和保存等問題。本文利用最小二乘法原理計(jì)算圓度誤差，采用數(shù)字化儀表進(jìn)行測量并開發(fā)了相應(yīng)的澍量軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)測試數(shù)據(jù)的自動(dòng)處理和運(yùn)算，快捷方便地輸出測試結(jié)果和報(bào)表，并可保存和回放數(shù)據(jù)，可以極大地提高工作效率和測試準(zhǔn)確性，對(duì)于提高航天產(chǎn)品的發(fā)射安全性和運(yùn)行可靠性具有重要的意義。作者簡介：任福碉(1954一)．酬高曩工程師，糟密機(jī)槭專業(yè)：研究方向：工藝管理、精密儀量與一量．收薯日期：2011-07-26格息化技求航天制造技術(shù)2最,b--乘圓法測量原理最小二乘圓是一個(gè)理想的圓，在滿足偏心圓小于被測工件半徑的條件下，使得從實(shí)際被測輪廓上各點(diǎn)到該圓心距離的平方和最小。最4"--乘圓可方便地用數(shù)
6、學(xué)方法求得，因此有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。利用最小二乘圓進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的原理如下：圖l為被測零件的輪廓。D’為測量中心，B為第f個(gè)采樣點(diǎn)，D為最d"--乘圓圓心，坐標(biāo)為(口，6)，R為最小二乘圓半徑，n為只點(diǎn)的測量半徑，P=00’為偏心距，緲為偏心距起始角，毋為0’P；與D’X軸的夾角。yJIJ形一J弋———～／＼／弋／圖1最小二乘圓計(jì)算幾何示意圖由AO’Opf可得：rl-ecos(醉一咖+扣磊F夏麗(1)式中：滿足P≤R，且lsin(e,一v)l-7、：R=(1／刀)∑‘6=(2／刀)∑r,sinO,●f=lecos(0i一矽)=acosOi+bsinOf將(9)式代入(2)式可得：(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)島=‘-R--aCOS01-bsinOI(10)通常，在測量的過程中，對(duì)n的測量多采用相對(duì)測量，故在上式的基礎(chǔ)上通過進(jìn)一步推導(dǎo)可得到下述(11)～(14)更為常用的公式。q=馳一AR—acos口t—bsinOj(11)AR=(1／n)y'觚i=i(12)口=(2／刀)∑COS口l(13)1=16=(2／力)
