圆度与圆柱度误差评定算法的设计与应用

摘要

圆度误差是指在垂直于回转体轴线截面上的轮廓对其理想圆的变动量；圆柱度误差是指被测实际圆柱面对其理想圆柱面的变动量。圆度与圆柱度误差是评价回转类零件形状精度的两个重要指标，通常采用圆柱度测量仪测量。误差值的大小直接影响零件的整体性能和使用寿命。因此，实现圆度与圆柱度误差准确、快速的评定就显得尤为重要。
　　本文根据精密测量中形状误差评定的原理，针对圆度与圆柱度误差评定进行了算法的设计与应用。首先，详细分析了圆度与圆柱度误差评定的常规算法及其评定结果，并进行了实验验证；其次，提出了基于几何优化的六边形误差评定算法，该算法不采用常规算法中的最优化及线性化方法，只需重复调用点到点或者点到线的距离公式，便可同时实现对圆度与圆柱度误差的最小区域法、最小外接圆（圆柱）法和最大内切圆（圆柱）法的评定；然后，基于误差评定的原理，建立了含有工件安装偏心及倾斜参数的误差评定模型，从算法上进行误差修正，既不增加生产成本，又能提高圆度与圆柱度误差评定的精度。
　　最后，为了提高圆度与圆柱度误差的评定效率，实现误差评定的可视化，根据国家相关标准中规定的评定方法，基于VC++6.0软件开发平台，开发了一套包含圆度与圆柱度误差测量和评定的可视化多功能综合测量软件。实践表明，所开发的软件不仅能满足测量精度的要求，而且人机界面友好。