基于一个船体正常大小圆柱评估方法

基于一个船体正常大小圆柱评估 摘要 数字化测量设备，如坐标测量机，激光扫描装置，和数字成像，可以提供非常准确和精确的坐标数据采样表面代表。然而，这个离散测量过程只能解释测量的数据点，不是整个连续形式，并且该算法严重影响实测数据的解释。圆柱的大小为外部特征的定义，规定由美国机械工程师学会，ASME Y14.5.1M-1994[1995 年，尺寸和公差，，美国，纽约在美国机械ASMEY14.5M-1994ASME; 工程师学会，年，尺寸和公差原理的数学定义，标准，1995ASMEY14.5.1M- 1994 符合最低的分析定义缸()的时候，纽约，纽约州ASME]circumscribingMCC规则第号。虽然移动是一个合乎逻辑的选择的大小确定，这是非常敏感的抽样1 方法和任何在这一进程中遇到的不确定性。测定平方最低求和的解决是一种替代方法通常使用的大小确定。然而，最小二乘寻求最佳的解决方案的制定上没有大小的圆柱定义因此已证明是有偏见。这工作为基础，其中船体正常方法一经 。一个正常的船体方法表提出了前人的研究确定大小的圆柱当规则适用于第号1 现的深入分析这里介绍的各种情况，以验证作为一个更好的选择它最小二乘解的大小和。船体的正常方法的目的是重新创建采样表面采用几何计算方MCC 法，并确定气缸的轴线和半径基于它。基于随机重复分析从若干实测部分，生成的表单数据样本，得出的结论是船体一般方法优于传统的解决方案的所有方法。船体正常方法被证明是由具有强大的低偏置和被扭曲的分布朝半径的真正价值， 不论形状误差量。 (简介1 历史上，一个制造零件尺寸进行了验证通过一量具或测量装置，如卡尺的使用。圆柱大小，测厚仪测量耗费时间和因而价格昂贵，二点测量很容易出错。现代制造和质量控制的车间利用坐标测量机三坐标测量机，激光扫描装置，并数字成像技术来获取信息的离散表面。错误是因为固有的坐标计量学的离散采样数据不能完全描述他们所代表的连续表面。计算半径和轴的圆柱导向特征决定了制造零件的一致性的指定的公差。因此，准确性和采样精度方法和分析方法是至关重要的测量和验证过程。规范标准规定了目前接受的尺寸ASMEY14.5.1M- 1994和公差的数学定义。在规模的确定一圆柱形的情况下，实际尺寸是最小的范围里，可以通过沿具体路径，使整个功能是封闭的。对于一个圆柱，规则第号的任务1是脊椎或路径搭乘球是线性的。外部与实际配合信封线性脊椎是一个圆柱形的大小实际的解释，功能通常是大会指定，因此是判断他们的能力与互补性伴侣。本研究是对以前工作的全面延伸介绍了船体的正常的方法和比较的准确性和精hn 度标准圆柱粒度分析根据第条的方法应用。有两种本ANSI Y14.5.1M- 19941 研究的具体目标，第一是确认船体一般方法的能力来解释一个圆柱形数据集群，以便有一个更高的概率获得更准确衡量的转身和注塑圆柱形零件尺寸。第二个目 标是评估船体正常的表现下各种形式的错误数量相比，现有的算法。.文献评论 2 这包括有关文献五个部分的大小评价:尺寸，高精度和精密坐标计量，采样， 圆柱的形式，几何计算。 尺寸。比较五种定义几何方法大小:白话，参数，相对的，渐2.1Voelcker 进的，和生成。生成的大小是根据几何形式席卷沿着特定路径。如前所述，扫棘球沿着指定的圆柱公差带功能。斯里尼瓦桑改变，这种解释说明它作为一个磁盘扫描垂直于轴或直线弯曲的脊柱。 霍普鈥檚比较最小二乘和最低区域之间的配方导致灵敏度和权衡偏见。LS 范数方程是一个客观功能有关的错误，其中是数据点的数量，每点里是残Lp-n 差，而是制定顺序。为的增加，敏感性适合点测量的误差增大，但与偏见PP 对于由规定的公差配合理论跌幅。这意味着，计算配方，执行之间最小平方和最小区域的极端情况将提供一个较低的不确定性的几何解释。和Nassef 扩大在这个研究，找到与圆柱外型尺寸的测定类似的结果。一个圆柱ElMaraghy 的最小平均误差被认为是之间的最小二乘值，值最小区域配方，并为每p=2P 个样本大小的最小值相对接近相同的顺序。霍普结论是，尽管n=8,16,32,128 最小二乘被广泛使用，广泛讨论，并极适合“符合“的宽容理论，拟合目标的... 最佳选择是，它产生最小的不确定性的综合结果。 在分析无关的大小，张和罗伊努力正式确定的尺寸特征的数据定义。在圆柱基准功能的情况下，最低缸中冶被利用作为一个适当的定义集群圆柱circumscribing 对于这些数据。拉马斯瓦米等。结构一优化问上的文字定义为基础圆柱大小。分析，曲线进行了优化利用粒子群算法找到最小管。circumscribing出于实际考虑，本 研究将局限于规则号，留下拉马斯瓦米等人的配方。不适用。1 2.2高精度和精密坐标计量。圆柱给出的数据统计程序集群，包括测量不确定度在公差评估过程。这项工作的目标是捕捉相关变动的部分的功能，当只有离散数据可用。该等论点。是数据集群应该是功能的解释和有效的配置Traband 文件表决心不应过分强调离散采样数据。 等人。提出了实验为基础的框架设计最佳检查和不确定性分析平SunCMM 整度和圆。在本研究中，两项措施，是为了评估在反复试验的错误:绝对成正比偏见，这是审判之间的平均差异，和真正的均方根误差，这是复制分散的审判。这两项措施是描绘图。 同样，道林等人。定义的绝对偏差和根均方误差来描述的准确性和方差的估计。笔者提出的重要点，由于计算上的数据样本为基础，不是整个表格，其结果应被理解为一种估计。 2.3采样。样本大小往往成正比在检查时的一部分，因此，数据的最低金额收集，提供了足够的解决方案通常要求。等人。比较不同的抽样技术和利用Lee 对，个样本量。随机样本分析本研究遵循李等人的选择。并符合为N=16,3264 区别支持和和李等人。2nNassefElMaraghy 王创建的圆柱模型生成软件，以帮助在计算计量算法验证，其中包括能够模拟加工表面。一般轴向形状误差是通过二次混合方程和傅立叶频谱循环模型和随机噪声可以包括在模拟的表面缺陷和测量误差。 2.4圆柱的形式。在全面审查的公差理论和检验算法冯和霍普，一个最低的总和，距离装修普遍制定主办。这种类型的分析改变了轴的方向，以尽量减少平方误差，垂直距离定义在圆柱面和每个数据点。等。圆柱后，由研究机构Orady 提出了改进简化的几何表述。这一提法是基于单纯的四个变量搜索:和坐标XY在轴和。穆尔蒂和介绍多种分析技术应用到最小区域计算各种Z=0Z= 1Abdin 表面。单纯形搜索技术是图形描述和实施。所有优化问题提出在秒。和是 34由单纯解决执行搜索通过。MATLAB 等。与电脑进行模拟意图揭示了形状误差之间的一般关系，取Uppliappan 样策略，测量不确定度，而选择算法。桶，砂漏，波形，香蕉形式进行了研究，作者认为信息对于形状误差，测量不确定度，公差规范和测量的目的是必要的执行合理的测量。 安东尼技术报告等。总结努力生产的参考软件，评估协调的几何形状数据。在比较传统的计算方法，他们的状态， “在实践中，最小二乘法，这是适当的地方测量错误占主导地位，几乎是普遍使用。最小区域是在通常情况下更合适的地方测量误差比较小，形成的错误。”塔瑞克和塔瑞克和开发了船体正常方法在解决最不发达国家和最大的应Anand 用对圆柱特征的物质条件。从这个调查结果研究引出船体的正常应用方法评估的大小。这项工作是一个深入的延伸对特克和以前的研究。Anand 2.5几何计算。拟议的船体正常方法依赖于产生一个数据簇的凸包。 和定义之间的关系图，三角镶嵌，和凸PreparataShamosVoronoiDelaunay壳。在这项工作，算法，描述了理发等。是利用通过用于三QuickhullMATLAB维一代凸壳。罗伊和许提出一个计算基于几何算法的圆柱度误差评定。然而，他 ，们的方法是基于平面交叉分析各款圆柱形。在罗伊和张的研究方法中采样点的平面处理为一集平面圆的问题。抽样的气缸约束在横截面水平面过于严格，否定 了使用大量采样技术和设备的可能性。 结论 3. 和表明，最佳圆柱大小的算法介于最小平方的能力和NassefElMaraghy 中冶方法。正如先前发现，最小二乘方法具有较高的偏见，因为它的制定，管理协调太敏感的采样和测量技术利用错误。通过多次分析，圆柱尺寸的大小最准确地确定与船体一般方法。该平均拥有船体正常的半径最小的解决方案偏差，他们的分布偏向真正的解决办法。不管误差量的形式，制造方法或工件的材料，结果是一致的。船体一般方法优于公认的与中冶相比更多依靠的是基本形成的标准分析方法，然而仍沿用中冶的制定精度关于汇集高等的样本大小。 对与优质和盈利的生产实践，离散数据的小型样本的尺寸大小判定仍然是一个关键问题。为了进一步探讨的船体正常方法的有效性，研究正在开展，以扩充此方法圆柱孔。虽然不属于上述分析，渐进的复杂性船体的正常方法应该被定义为孔 和板，与现有算法比较，以评估计算更有效率。 参考文献 【1】 英国机械工程师，尺寸和公差，美国社会，标准1995ASMEY14.5M- ，美国，纽约，纽约。1994ASME 【2】 英国机械工程师，年，尺寸和公差数学定义美国社会的原则，1995 标准年，美国，纽约，纽约。ASMEY14.5.1M-1994ASME 【3】 特克，和阿南德，美国，，“一个船体为确定正常的做法大小S.2007 的圆柱特征，“国立，美国佐治亚州亚特兰大。 【4】 特克，和阿南德，美国，年，“缸的虚拟条件比较坐标计量S.2008 学评价方法，“国立，纽约，纽约。 【5】 ，和，心肌梗塞，年，几何计算，斯普林PreparataFPShamos1985 格，出版社，纽约，台北。 【6】 罗伊，美国，和徐华，年，“形式和定向公差分析圆柱曲面的1995 计算机辅助检测，“计算。印第安纳州。【7】 罗伊，美国，张，年，“一个同心圆配对的建立随着圆度误差1992 最小，径向分离“辅助德。Comput. 【8】 扎伊德，一，年，精通的技术，麦格劳希尔，纽约，2005CAD / CAM 纽约。 【9】 孙爱威特，阿南德，南，唐，，年，“综合设计实验为基础的框架最JSY2002 优检查和不确定性形状公差分析，“诠释。CMM 【10】 年，软件库，国家体育实验室。2007EUROMETEUROMETROS