深孔轴线直线度误差评定方法的研究

摘要

随着深孔加工技术的进步，高精度与超高精度制造成为趋势。作为深孔类零件的主要参数，轴线直线度误差的检测与评定是产品检验的关键性依据。深孔轴线直线度误差求解过程复杂，目前开展的关于这一误差求解方案的研究工作中，高精度的评定方案较为欠缺，研究其评定方法有助于加工方案的调整及产品质量的控制。本文经过对现有方案的分析总结，建立了求解深孔轴线直线度误差的基础模型。在此模型的基础上提出四种评定方案，论文的主要工作有如下几方面：
　　（1）分析了两端点连线法，最小二乘法及最小包容区域法三种直线度误差求解方案的原理及其合理性，建立了以最小条件原则为基础的求解直线度误差的基础模型。模型给出了误差评定的思路及主要步骤，确立了以评定基线为核心的最优解搜索方案。
　　（2）以球面上的点与球心点线的方式确定评定基线，以球切面投影求解最小外接圆的方法确定直线度误差并判断最优评定基线。方案中球面切面的垂线为评定基线的确定提供了方向向量，球面的均匀弯曲性提供了连续的方向向量，通过空间点集向球外切面的投影，问题从三维空间的求解转化为二维平面的求解。
　　（3）误差评定模型中评定基线的确定属于非线性最优解问题，搜索结果只能无限逼近真实值而无法达到。根据这一特性引入和声搜索算法确定评定基线，以提高直线度误差求解效率及精度，详细阐述了该方案的求解原理，将评定基准的空间位置信息储存在记忆库中，通过对记忆库中数值的微调搜索最优评定基准。
　　（4）为获得更高的求解精度，避免出现局部最优解现象，优化了和声搜索算法的参数机制，提出反馈共享多样性记忆库和声搜索算法。将计算结果的优劣信息共享给算法参数，制定了参数动态浮动机制。使参数的动态化以期更好地适应适应最优解的搜索。建立多样性和声记忆库随机生成机制，避免记忆库信息的单一性，降低局部最优解出现的概率。

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1 绪论

1.1 直线度误差检测技术概述

1.2 课题来源及研究意义

1.3 国内外研究现状

1.4 本文研究工作及组织框架

2 深孔轴线直线度误差评定模型

2.1 深孔轴线直线度误差

2.2 直线度误差的评定方法

2.3 评定模型

2.4 本章小结

3 球体外切面投影方案

3.1 球体外切面投影评定模型

3.2 球体外切面投影寻优评定算法

3.3 算例

3.4 本章小结

4 网格逐次逼近方案

4.1 网格逐次逼近评定模型

4.2 网格化逼近过程分析

4.3 网格逐次逼近求解直线度误差

4.4 算例

4.5 本章小结

5 和声搜索方案

5.1 和声搜索算法原理

5.2 直线度误差的评定

5.3 算例

5.4 本章小结

6 信息反馈多样性记忆库和声搜索方案

6.1 和声搜索算法的改进

6.2 参数范围分析

6.3 算例

6.4 本章小结

7 总结与展望

7.1 论文工作的总结

7.2 展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果

致谢