同轴度误差是检验几何产品互换性的重要参考指标,对使用性能检测及产品品质的评价有着重大影响。粒子群算法(PSO)虽然应用广泛,但存在易陷入早熟和局部最优解、后期收敛较弱且缺乏全局收敛性等缺点。为使同轴度误差评定值精准度更高,以最小包容区域准则为框架,将同轴度问题转化为圆度和圆柱度误差评定,建立同轴度误差评定数学模型。运用一种适用于连续型优化问题,参数极少且局部搜索和全局搜索能力强的布谷鸟算法(Cuckoo Search Algorithm,CS)实现对同轴度误差的优化与评定。通过测量圆柱轮廓寸数据分析计算,对比文献数据结果进行验证,证明该评定方法的有效性及评定结果精确性,同时提供可视化结果。

针对三维测量数据和自由曲面模型之间的位姿配准问题,研究了先粗后精的两步配准方法。在初始配准的基础上,融合最小二乘法和最小条件原则构造目标函数,应用微分进化算法对目标函数寻优,找出三维测量数据与理论曲面的最佳匹配矩阵以实现最优配准。实验结果表明,该方法与遗传算法相比具有运算速度快和精度高等特点,能较好的解决复杂曲面类零件测量数据的位姿配准问题,并且可用于逆向工程中曲面误差的分析及修正。

为了提高数控机床在线检测精度,研究机床各个轴的定位误差对数控机床在线检测精度的影响。针对数控机床误差补偿进行实验研究,采用激光干涉仪在数控机床上测量出各个轴的定位误差,将各个轴的定位误差依次进行补偿;并以Visual C++6. 0为工具,编写了三次样条曲线的算法程序,将测量的数据点拟合成一条曲线,达到可以预测机床任意点误差的效果;进行标准块检测实验。结果表明:在数控机床在线检测系统中实施误差补偿,效果较为明显,利用补偿软件可以实现对数控机床任意点进行补偿。

传统的数控机床通讯传输只需单向传输NC程序,而对于基于数控机床的原位检测过程,既要实现NC程序的传输又要能够实现对检测结果的输出。此外,CAD/CAE/CAM技术已成为新一代生产科技发展的核心,正朝着集成化的方向发展。为了实现CAD/CAE/CAM与检测技术的集成应用,基于UG平台,运用UG/Open API、MenuScript应用程序和面向对象的设计理念,采用MFC建立软件框架以及动态链接库技术,对原位检测数控机床串口通讯系统进行了开发。通过实验验证,实现在UG环境下,PC端与NC端的双向数据传输,可实现边传输边加工,边传输边检测的操作,为原位检测的数据采集提供了必要的支持。

为了提高复杂曲面零件测量精度,研究三坐标测量机若干采样参数对复杂曲面离散数据法向偏差的影响。文章以采样间隔和测量直径两组采样参数为研究对象,先通过理论分析两组采样参数对复杂曲面测量精度的影响,然后通过实验方法研究两组采样参数对复杂曲面法向偏差的影响,最后对实验数据进行统计分析,得到复杂曲面法向偏差图。研究结果表明：采样间隔和测球直径越小,曲面法向偏差越大,越能够反映曲面实际轮廓,提高了测量精度,保证了测量结果的准确性。