《形状和位置公差》新标准讲座第三讲GB/T1182-1996关于要素的术语和定义

ＧＢ/Ｔ1182-1996的发布实施,将代替ＧＢ1182-80和ＧＢ1183-80,但是考虑到与国际标准相协调,目前尚未制定有关几何要素的通用术语和定义的国家标准。因此,在ＧＢ1183-80“一般规定”中的术语仍可继续使用。它们是:要素———构成零件几何特征的点、线、面。理想要素———具有几何学意义的要素。实际要素———零件上实际存在的要素。测量时由测得要素来代替。被测要素———给出了形状或(和)位置公差的要素。基准要素———用来确定理想被测要素的方向或(和)位置的要素。理想基准要素简称基准。理论正确尺寸———确定理想被测要素的形状、…     

用坐标法和图解法检定位移度误差

对单件或小批量生产的零件,能否广泛采用位移度标注,关键在于解决计量问题。《航空标准化》今年第1期刊登了余道良同志的文章,提出用图解法确定位移度误差,我们认为这种方法是可行的。对于指定了基准的情况,这种方法是完全适用的。但对未指定基准的情况,还有待进一步的讨论。因为按孔的实际位置“找正”所建立的测量基准与孔组的理想位置是很难重合的,或者说,测量基准的选取不符     

“按孔组找正”与“位移度的图解计算”

《航空标准化》1977年第6期刊登了连成举、李凤兰同志的文章《用坐标法和图解法检定位移度误差》,对用图解法确定位移度误差的问题提出了一些不同的看法:“对未指定基准的情况,还有待进一步的讨论。因为按孔的实际位置‘找正’所建立的测量基准与孔组的理想位置是很难重合的,或者说,测量基准的选取不符合最小条件,所以往往测得偏大的误差值”。为了求得符合最小条件的误差值,文章提出了一个加旋转的图解法。观就以上问题谈     

位置度电算法

对直角坐标平面孔组复合位置度或以自身图框为基准的位置度的检验,只凭一般的实测误差数据是不足以评定的。需通过计算,确定出孔组的旋转或平移量,使其尽量接近孔组的理想位置,然后对误差作出判断。但是,这种计算是较为繁杂的,耗时较多。为了节省计算时间,本文介绍一种利用微型计算机计算直角坐标平面孔组复合位置度或以自身图框为基准的位置度误差的方法,供同志们参考。     

考虑区域公差约束的叶片几何形状分析方法

机床误差与加工误差易造成叶片型面位置整体偏离叶片基准,若采用基于叶片基准测量的传统六点定位法会造成叶片实际测量截面线不同于理论截面线,同时带来法矢补偿误差。因此在六点定位基础上提出基于叶片特征线测量的精确定位方法以得到较优的测量基准,以此基准进行叶片测量并将所得数据再近似转化为原始六点定位坐标系下的数据用于叶片评价。考虑叶片叶身与边缘区域设计公差不一致,运用奇异值分解法与遗传算法相结合进行最优化匹配求解以使超差点数最小,最终得到叶片各参数用于几何形状评价。利用测量试验验证了该方法的正确性与有效性。     

位置度测量最小二乘评定

就测量中无中心基准和无角向要求的位置评定问题，运用最小二乘法则对测量数据进行了误差分离优化评定，使此类位置度评定的稳定性和一致性得到改善。     

用最小二乘法评定平面度误差

GB1958—80《形状和位置公差检测规定》以最小条件作为评定形状误差的基本原则,但并不排斥其他评定方法,这在标准第10条有明确说明:“最小条件是评定形状误差的基本原则,在满足零件功能要求的前提下,允许采用近似方法来评定形状误差”。在其他评定方法中,最重要的是用最小二乘法评定,因为从误差理论的角度看,最小二乘法比最小条件合理:最小条件仅根据几个极值点(圆度、平面度为四点,直线度为三点)的变动量来确定评定基准的位置,而最小     

关于平键键槽不对称度误差的含义及测量问题

本文提出的问题很好。在某些位置公差中(如键槽的不对称度、轴心线的不相交度等),其被测部位的理想位置相对基准究竟应该怎样确定,将直接影响误差的评定。因此,有必要对这类问题展开讨论,以期统一认识,更好地贯彻形位公差标准。     

测量径向跳动基准变换后的近似评定

图1所示的零件,按图纸要求,检查齿圈的径向跳动误差,本应以A—B公共轴线为基准进行。但目前对类似图1所示零件的检查还存在着两个难以解决的问题。一是基准体现困难,按图纸要求检测十分不便;二是形状误差难以测量。笔者认为,如把齿圈近似地看作理想圆柱,用打径跳的方法测出同轴度,就能较好地解决上述问题。下面首先将这一问题抽象成数学模型,然后分析其解决办法。     

一种适用于曲面结构的机器人制孔误差在线补偿技术

针对工业机器人应用于飞机零部件自动钻孔时各项误差累积造成制孔精度差的问题，提出一种利用单应关系计算机器人驱动坐标三维偏差，以在线补偿机器人制孔精度的方法。首先利用外部测量设备建立机器人制孔系统中各坐标系关系；在标定阶段，通过以一定倾斜角度固联于机器人末端的相机拍摄一幅安装于制孔工作平面上与刀轴正对的平面标定板图像，并据此完成基于单应变换的手-眼关系标定；在实际制孔过程中，机器人在测距传感器及相机的辅助下，从基准孔理论坐标对应的姿态，不断调整至基准孔正上方理想位置，通过手-眼关系计算基准孔实际位置对应的机器人驱动坐标，然后根据一组基准孔的机器人三维驱动误差，计算三维驱动误差变换矩阵，据此获得这组基准孔邻域范围内各待钻孔的机器人驱动坐标补偿量，从而实现待钻孔定位误差补偿。以飞机结构实验件为对象进行了模拟制孔验证，实验结果表明，补偿前待钻孔三维综合定位误差和法向误差测量值范围分别为2.28~2.85 mm和2.09°~3.93°，平均为2.55 mm和3.30°，补偿后制孔最大误差分别不超过0.30 mm和0.21°，满足自动制孔位置精度要求。     

油量计算方法对油量测量系统姿态误差的影响分析

飞机油量测量系统的姿态误差与油量传感器的数量、位置和油量计算方法均有关系.在某型飞机的油量测量系统设计中,根据油箱布局和油量传感器的布置,提出了多种油量计算方法,并分析和比较了各种姿态下的油量测量误差,从中确定了最优的油量计算方法,为类似形状的油箱确定油量计算方法提供了参考.     

基于双目视觉测量系统的孔位补偿研究

由于加工装配误差等原因,飞机壁板工件的数学模型和实际模型往往不一致。为解决不一致导致的制孔位置精度差的问题,提出了一种基于双目测量系统的孔位补偿方案。为了能够更好地设计满足制孔需要的视觉测量系统,分析了机器人自动化制孔系统的工作流程。然后介绍了视觉测量系统组成和工作流程,最后分别对视觉测量系统的基准孔三维坐标提取、孔位误差补偿、数据库读写3个重要功能的技术进行了详细的介绍。通过该双目视觉测量系统的孔位补偿方法,可以获取基准孔的三维坐标,对孔位误差进行补偿,补偿信息写入数据库,提高机器人自动化制孔系统的制孔位置精度。     

飞机油量测量传感器的寻优布置

飞机油量测量传感器在油箱中的安装位置将随飞行姿态的变化而带来测量误差。本文对现代战斗机中的几种典型油箱,采用计算机仿真的方法进行优化布置使姿态误差最小或确定修正关系。仿真结果表明:对长方体油箱,若单根传感器布置在油箱的中心线时,将使姿态误差最小;对某机型油箱,给出了传感器安装位置与飞行姿态的误差关系;对对称梯形油箱,若布置2根油量测量传感器及选择合理的安装位置时可使姿态误差接近为零。上述研究为这类油箱的油量测量传感器的寻优布置提供了理论依据。     

脉冲星角位置强度关联测量聚焦光学系统

脉冲星导航为未来深空探测与导航提供一种可能途径,采用X射线强度关联方法对脉冲星角位置进行高精度测量,可适应高精度时空基准系统构建的发展需求,从理论上提高导航精度。X射线聚焦光学系统是脉冲星高精度测量与探测设备的核心部件,通过高效率聚焦实现对脉冲星极弱X射线光子流量的增强。首先,针对脉冲星角位置强度关联测量地面试验需求,开展了多层嵌套X射线聚焦光学系统的光学设计与性能分析,获得了设计参数对有效面积和角分辨率的影响关系,确定了反射镜几何参数与反射面材料;其次,确定了聚焦光学系统的总体制造误差标准,对高频误差和中低频误差分别进行了分配;然后,采用电铸镍复制工艺加工了超光滑芯轴与反射镜,测试了芯轴的粗糙度和面形误差,利用北京同步辐射光源测试了反射镜的反射率;最后,搭建了原位精密装调装置,完成了多层嵌套反射镜精密装调,实测角分辨率达到12.16″。经强度关联测量试验验证,聚焦光学系统显著提高了探测器接收的光子个数,满足脉冲星角位置强度关联测量的要求。     

用图解计算确定孔组的位移度误差

在位移度与尺寸公差的混合标注中,无基准标注的位移度误差的处理方法,要比有基准的复杂得多。当孔数较少时,也有一些方法可以借鉴,而当孔数较多或多孔组的情况下,就难以准确地确定其误差值。 本文企图用“图解计算法”来确定多孔组无基准标注的位移度误差。这种方法是在测量中按两孔找正,测量后再利用简易的图解计算进行二次找正的一种数据处理方法。现简述如下:     

复合材料共固化构件位置偏差对数控制孔的影响及其补偿方法

针对带工字梁结构的飞机某复合材料构件在共固化成型后不可避免产生位置随机偏差以及定位基准位置偏差引起安装定位误差,并由此给工字梁上的铆接孔和单曲面蒙皮法向孔采用数控程序制孔带来困难甚至无法进行的问题,提出了通过在位测量构件特征点位置偏差并据此修正已有数控制孔程序实现其自动制孔的工艺方法,给出了特征点位置偏差测量原理、误差...     

垂直于流向的截面中2D-PIV测量误差分析

常规二维粒子图像测速技术（2D-PIV）作为重要的流场测试手段,被越来越多地应用到各种类型的流场测量中。然而采用该技术对垂直于流向的截面进行测量时会产生明显误差,该误差是由2D-PIV原理中几何透视成像关系引起。本文分析了测量截面内有法向速度分量时透视误差产生原因及影响因素,建立了2D-PIV测量平面内的误差模型。通过实验测试验证了误差模型的正确性,确定了影响测量误差的关键参数为测量平面的法向速度和视场的离轴角。计算结果显示,最大透视误差可达法向速度的9.3%。根据误差模型进行分析,透视误差对流向涡类流场测量的影响主要为3个方面：改变流场速度量值大小、改变旋涡形状、改变旋涡的位置。最后,提出了一些减小误差的措施,为2D-PIV应用于垂直流向截面的测量提供了改进方法。     

各国平板标准评介

检验平板是作为理想平面的模拟体现,是用来测量几何误差的基准量具。在工业先进国家的机器制造业中,虽然广泛采用各种测试新技术,但仍旧非常重视平板测量作业的作用,这是因为可以用通用量具完成许多复杂的空间     

平面度误差的不确定度估计方法及取样点数量的确定

主要阐述在工程测量方案设计阶段,如何采用最小二乘法估算被测要素平面度误差的不确定度和如何确定合理的采样点数,即测量设备的单点坐标不确定度已知时,采用理想点坐标估算法,计算不定乘数系数,继而获得被测要素的采样点数量及其最小二乘法平面度误差的测量不确定度.     

三坐标测量机空间几何尺寸仿真测量原理

传统的三坐标测量机空间几何尺寸的测量方法是将测量基准建立在被测量的工件上,但由于工件本身在制造过程中总会存在一定的制造误差,因而这些工件被作为基准的部分本身就有误差。若想对形状复杂、精度要求高的工件进行精确测量,用这种传统的测量方法就难以保证测量的精度,因此我们提出三坐标测量机的空间几何尺寸仿真测量法的思路。三坐标测量机空间几何尺寸仿真测量法的原理是：首先,在计算机中利用CAD并根据工件理论图纸建立理论的数学模型,由这一理论模型生成一个空间包容区,该包容区是由理论工件模型和公差带所形成的包容区。…