形位误差虚拟测量技术的研究

论文摘要

在机械产品中,尤其是在有较高精度要求的机械产品中,其零件的形位误差是衡量其加工精度的重要指标,也是影响产品整体质量与性能的重要因素。国内外的许多专家和学者一直致力于形位误差测量理论和技术方面的研究,虽取得了许多重要的成果,但仍存在有待深入研究的问题,尤其是在形位误差图形化和形位误差测量的虚拟仪器化方面的研究还很欠缺。本文深入地研究生成形位误差图形所需的基础理论,本论文设计基于LabWindows/CVI软件平台的形位误差虚拟测量系统。本文研究工作的主要内容有：文中研究生成了形位误差图形所需的基础理论,包括计算机图形学知识和误差图形生成的数学模型。建立了零件的圆度的最小二乘圆、最小区域圆、最小外接圆、最大内切圆评定方法误差图形生成的数学模型,圆柱度的最小二乘圆柱、最小区域圆柱、最小外接圆柱、最大内切圆柱评定方法误差图形生成的数学模型,轴线直线度、同轴度、径向圆跳动、径向全跳动的最小二乘、最小区域评定方法的误差图形生成的数学模型。在理论研究的基础上,采用LabWindows/CVI为软件开发平台建立相应的软件库,对上述数学模型进行了仿真分析和实验验证,证明了本文的形位误差图形化的理论和数学模型的正确性。建立的软件库实现了形位误差评定及图形化。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 课题的目的和意义
• 1.3 国内外形位误差评定理论及测量系统技术的发展概况
• 1.3.1 国外形位误差评定理论及测量系统技术的发展概况
• 1.3.2 国内形位误差评定理论及测量系统技术的发展概况
• 1.4 虚拟仪器的特点和发展
• 1.4.1 虚拟仪器的概念
• 1.4.2 虚拟仪器的特点
• 1.4.3 虚拟仪器的发展现状
• 1.4.4 虚拟仪器的发展趋势
• 1.5 课题的主要研究内容
• 第2章 误差图形生成的基础理论
• 2.1 计算机图形学简介
• 2.2 三维形体模型的选择
• 2.3 投影变换及空间点的轴测坐标
• 2.4 基本几何形体的实现
• 2.4.1 圆
• 2.4.2 椭圆
• 2.4.3 圆柱面
• 2.5 图形消隐算法的选择
• 2.5.1 图形消隐简介
• 2.5.2 阶梯圆柱的两种情况
• 2.6 本章小结
• 第3章 形状误差图形生成的数学模型
• 3.1 圆度误差图形生成的数学模型
• 3.1.1 概述
• 3.1.2 最小二乘圆评定法误差图形生成的数学模型
• 3.1.3 最小区域圆评定法误差图形生成的数学模型
• 3.1.4 最小外接圆评定法误差图形生成的数学模型
• 3.1.5 最大内切圆评定法误差图形生成的数学模型
• 3.2 圆柱度误差图形生成的数学模型
• 3.2.1 概述
• 3.2.2 最小二乘圆柱评定法误差图形生成的数学模型
• 3.2.3 最小区域圆柱评定法误差图形生成的数学模型
• 3.2.4 最小外接圆柱评定法误差图形生成的数学模型
• 3.2.5 最大内切圆柱评定法误差图形生成的数学模型
• 3.3 轴线直线度误差图形生成的数学模型
• 3.3.1 概述
• 3.3.2 最小二乘评定法误差图形生成的数学模型
• 3.3.3 最小区域评定法误差图形生成的数学模型
• 3.4 本章小结
• 第4章 位置误差图形生成的数学模型
• 4.1 同轴度误差图形生成的数学模型
• 4.1.1 概述
• 4.1.2 最小二乘评定法误差图形生成的数学模型
• 4.1.3 最小区域评定法误差图形生成的数学模型
• 4.2 径向圆跳动误差图形生成的数学模型
• 4.2.1 概述
• 4.2.2 最小二乘评定法误差图形生成的数学模型
• 4.2.3 最小区域评定法误差图形生成的数学模型
• 4.3 径向全跳动误差图形生成的数学模型
• 4.3.1 概述
• 4.3.2 最小二乘评定法误差图形生成的数学模型
• 4.3.3 最小区域评定法误差图形生成的数学模型
• 4.4 本章小结
• 第5章 形位误差测量系统软件的实现
• 5.1 LabWindows/CVI简介
• 5.1.1 LabWindows/CVI特点
• 5.1.2 LabWindows/CVI应用范围
• 5.1.3 用LabWindows/CVI设计虚拟仪器的步骤
• 5.2 LabWindows/CVI的集成开发环境
• 5.3 LabWindows/CVI软件结构
• 5.3.1 仪器面板控制软件
• 5.3.2 数据分析处理软件
• 5.4 形位误差测量系统的软件设计
• 5.4.1 软面板的设计
• 5.4.2 数据分析处理软件
• 5.5 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢