圆度误差常用于控制回转类零件的质量,其中圆度误差评定是测量中的关键问题。从力学的直观思考出发,提出一种基于力学原理的最小外接圆度误差评定方法。首先求得由坐标测量机采样得到的数据点的凸包,以减小计算量;然后将数据点看作固定不动的质点,圆看作半径可变的＂半刚体＂;最后通过＂力＂的作用逐步改变圆的大小和位置,直到系统达到平面汇交力系平衡状态为止,此时该圆即为最小外接圆。利用VC＋＋6.0平台开发了算法验证程序,对2组文献中的圆度误差数据进行评定并和其他方法评定的结果进行了对比,评定结果100%一致。结果表明力学方法可成功应用于最小外接圆度误差评定,并可推广到其他形状误差评定中。

从力学的角度思考直线度误差的最小区域评定方法的实质通过建立直线度误差评定的力学模型并结合计算几何的方法求解该模型评定结果完全符合最小条件原则.模型求解过程采用了一种新的直线参数化方法避免了数值计算中的病态问题.对2组文献中的直线度误差数据进行评定并和其他方法评定的结果进行对比.结果表明该方法能有效地获得最小区域直线度误差.

为实现通过测量齿轮传动噪声来分析齿轮加工工艺的目标开发了一套齿轮传动噪声测量系统。利用硬件系统现场采集与分析处理齿轮噪声并实时显示噪声信号的处理结果;为了对噪声信号做进一步对比分析利用硬件系统的USB模块与上位机进行数据通讯通过上位机信号处理软件对齿轮传动噪声信号做FFT分析和细化谱分析并对处理结果进行实时显示及保存。实验结果表明该系统能准确采集与处理齿轮传动噪声信号并能有效分析噪声信号的特征频率可用于齿轮加工工艺的分析。

为了高精度高效率地测量数学模型未知的复杂几何形状，介绍了“免形状测量模式”，分析了该测量模式对仪器的基本要求，基于该模式设计了一台移动工作台式测量机。测量机以直线电机为驱动元件，以高精度长光栅为测量元件。为减小被测件重量对测量机的影响，设计了封闭式真空负压的空气静压气浮导轨和共平面的H形二维结构。设计了具有制动功能的z轴和气浮隔振等关键部件。仪器量程为300mm×300mm×300mm，测量不确定度为1．8μm，能测量数学模型未知的复杂几何形状。

为了获得渐开线直齿内齿轮轮齿刚度的简化计算公式,从直齿内齿轮渐开线齿形出发,建立了内齿轮的精确三维实体模型,合理选择并提出了影响直齿内齿轮变形挠度的4个主要参数加载位置、齿轮齿数、齿轮变位系数和刀尖圆角半径,并利用有限元法对变形挠度进行了分析研究和实际计算,最后通过对计算数据的回归分析,推导出了直齿内齿轮轮齿刚度的简化计算公式.

坐标测量技术是现代制造和测量水平的重要标志.回顾了坐标测量技术发展的十大标志性事件,从测量范围及精度、探测技术、控制系统、测量软件、精度评定与溯源技术等角度概述了坐标测量技术的现状.预测应用于生产现场的开放性、兼容性和柔性俱佳的坐标测量控制技术,多传感器信息融合技术,智能坐标测量技术以及远程校准技术等将成为坐标测量技术的发展趋势.

回差是表征精密减速器性能的关键指标,其定义貌似简单,但蕴含了复杂的测量及评价问题,本文从静态测量和动态测量两个方面论述了当前精密减速器的回差测量原理和方法,对比分析了各种测量方法的异同和优缺点,分析了当前工业领域常用的评价方法,指出评价方法的不同是造成评价结果差异的重要原因。最后指出,建立精密减速器综合性能动态测量系统是适应工业需求的必然趋势,同时当前亟需建立一套完整的精密减速器回差测试规范及评价标准。

为了测量特大型齿轮齿距偏差,提出了基于激光跟踪仪的特大型直齿轮齿距测量新方法。利用激光跟踪仪的大空间测量能力测量齿轮齿槽,分别获得被测特大型直齿轮相邻两条齿距误差曲线。由于被测齿轮直径超过6 000 mm,可以根据点到直线距离公式近似计算单个齿距误差。首先,分析了传统方法下基于激光跟踪仪构建齿轮工件坐标系后的齿距测量模型,并根据特大型直齿轮的特点,提出了基于激光跟踪仪的无坐标系特大型直齿轮齿距误差测量模型。测量模型回避了特大型齿轮工件坐标系的建立,直接对齿槽进行双面接触测量;通过对两条齿槽测量直线进行误差评定即可获得单个齿距最大误差与单个齿距平均误差,通过转站测量实现齿距累积总偏差的测量;最后,采用蒙特卡罗法对不同测量方法的测量不确定度进行仿真分析,得出系统测量不确定度。实验结果表明,...