[发明专利]一种基于数字化量规的任意方向上直线度评定方法

说明书

本发明属于精密计量与计算机应用领域，将实体量规以数学模型的方式来评定零件，具有涉及一种快速、稳定、形式简单，数字化的任意方向上直线度评定方法，步骤：1：获取测点集，并根据测点集建立边界元素集和状态元素集；2：根据测点集以及相应的法向量建立特征行向量集；3：加入一个关键点；4：建立分析矩阵和分析列向量；5：对分析矩阵及增广分析矩阵进行秩分析，以确定继续寻优、剔除关键点还是终止程序；6：计算寻优方向；7：以追及问题求解新的关键点，进行优化步骤计算，再按步骤1中的公式更新，进入下一次循环，或者按步骤4进入下一次循环；8：终止程序并得到最优值。

技术领域

本发明属于精密计量与计算机应用领域，涉及一种快速、稳定、形式简单，数字化的任意方向上直线度评定方法，可用于卷扬机设备阶梯轴的轴线直线度合格性检测和评定，并为其加工工艺的改进提供指导。

背景技术

轴、孔类零件是机械零件中比较常见的几何要素，其精度对产品的质量、性能以及使用寿命具有重要的影响，而直线度是轴、孔类零件的主要技术指标。根据国家标准GB/T11336-2004和ISO标准中给出了任意方向上直线度的定义和判别方法，零件在任意方向上直线度误差评定需要满足最小区域条件以获得较好的评定验证结果。鉴于当前社会生产中计算机数字化技术的广泛应用以及数字化测量的蓬勃发展， 将实体量规以数学模型的方式与测量数据结合来处理零件的方式无疑是全面优于传统实体量规检测。它避免了量规因使用产生的损耗，且由于其以虚拟模型的形式存在，可根据不同零件的检测需求改变自身几何参数。相对于实体量规只能检测合格性的局限，数字化量规还能在检测中给出确切误差数值。

目前，数字化量规用在给定平面内直线度误差评定是学术界的一个研究热点，评定的实现主要存在两大问题。其中之一如何建立评定方法模型将测点所在的空间位置与理想直线进行最优匹配，使得测点处于以理想直线为轴线的最小区域内。目前，国内外学者提出了相应的优化评定方法，例如：遗传算法、粒子群算法、包容区域迭代搜索算法、天牛须算法等算法进行最小区域的搜索。这些方法在计算过程中模型的形式比较复杂以及存在随机性，需要相应的方法来保证结果的稳定性，当测点数目较多时，计算效率不高以至于无法满足生产需求。

综上所述，目前仍然缺少一种快速、稳定、形式简单，数字化的任意方向上直线度评定方法。

发明内容

本发明的目的是：

本发明针对现有的技术存在的所述问题，提供一种快速、稳定、形式简单，数字化的任意方向上直线度评定方法，可用于卷扬机设备阶梯轴的轴线直线度合格性检测和评定，并为其加工工艺的改进提供指导。

本发明采用的方案是：

一种基于数字化量规的任意方向上直线度评定方法是通过以下几个步骤实现：