大尺寸产品圆度误差的快速评定方法及应用

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1、2016年第6期导弹与航天运载技术No.62016总第350期MISSILESANDSPACEVEHICLESSumNo.350文章编号：1004-7182(2016)06-0099-00DOI：10.7654/j.issn.1004-7182.20160623大尺寸产品圆度误差的快速评定方法及应用11121王志坚，甄宏伟，周凯，赵彦广，柳洋（1.首都航天机械公司，北京，100076；2.天津航天长征火箭制造有限公司，天津，300462）摘要：针对现场大尺寸产品圆度误差指标的测量需求，提出了一种圆度误差的快速评定方法。利用数控加工设备或其它装置获得的点位数据，通过简化的最小二乘法粗找初始圆

2、心，而后通过变步长搜索方法确定满足预设精度的精确圆心。算法逐次提高搜索精度，快速逼近真实圆心位置，可用于大尺寸产品的圆度误差评定。关键词：圆度；最小二乘法；圆心；步长；搜索中图分类号：TH161文献标识码：ARapidEvaluationMethodandApplicationsofCircularityErroronLarge-sizeProducts11121WangZhi-jian,ZhenHong-wei,ZhouKai,ZhaoYan-guang,LiuYang(1.CapitalAerospaceMachineryCompany,Beijing,100076；2.Tianjin

3、LongMarchLaunchVehicleManufacturingCompany,Tianjin,300462)Abstract:Arapidevaluationmethodofthecircularityerrorhasbeenproposedinresponsetothemeasurementofthecircularityerroronlarge-sizeproducts.Thegeneralcenterofthecircleisfoundoutbyusingthesimplifiedleastsquaremethod(LSM)basedonthepointsgottenfrom

4、thenumericalcontrolequipmentortheotherdevices，thenthecentersatisfingthepre-determinedprecisionisfoundoutthroughthevariablesearchingstepsmethod.Theidealpositionofthecenterwillbecatchedupfastbygraduallyincreasingthesearchingaccuracy.Theproposedmethodcouldbeusedontheevaluationofthecircularityerrorofl

5、arge-sizeproducts.Keywords:Circularityerror;Leastsquaremethod;Centerofthecircle;Steps;Searching0引言主要包含以下几个方面：为保证产品正常使用，许多机械零、部、组件图a）专用测量设备数量偏少，测量工作压力大。随纸中都有明确的圆度误差指标。一般采用专用测量设着近年来产品测量项目和数量的激增，巨大需求与有备——三坐标测量机获取产品被测型面点位数据并给限测量设备资源之间的矛盾日趋凸显，容易发生待检出评定结果。产品积滞，影响产品交付进度。然而在产品加工过程中，在现场生产设备与三坐b）产品在加工设备和测量设

6、备间周转时间过长。标测量机之间多次拆卸、周转产品并不现实。近年来，如果跨区域测量，需要协调运输设备往返送取，流转以光学照相为代表的非接触式测量方法开始引入生产时间、运输成本等相应增加，而且长距离流转增加了现场，并初步具备了在位测量的基础，但由于应用时产品损伤风险。间较短，测前准备工作较多，且对环境条件有一定要c）随着工艺摸索的深入开展和过程监控的不断细求，因此尚未广泛普及。化，产品需要在加工工序中、工序间进行数次甚至十数次测量，频率和数据总量成倍增加，同样给测量及1大尺寸产品圆度误差评定问题评定工作带来不小压力。常见的大尺寸圆形产品（外径尺寸在Ф500~Ф产品加工现场最常用的简易圆度误差测

7、量、评定2000mm）基本都有圆度指标。加工过程中，出于工方法，是将产品放置在回转设备上，通过四点调整法，艺摸索、过程监控等其它需求，也要不断测量数据并周向两组对称点分别取中点，使产品中心与设备回转进行圆度误差评定。中心基本重合；而后通过测头在回转设备上连续获取目前，关于大尺寸产品圆度误差评定的突出问题，一整圈的型面点位数据，以测头所示的径向极值差作收稿日期：2016-01-01；修回日期：2016-07-01作者简介：