国家科技重大专项(2010ZX04014-091)
- 作品数：19 被引量：140H指数：7
- 相关作者：石照耀张白林家春张斌林虎更多>>
- 相关机构：北京工业大学北京信息科技大学合肥工业大学更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项国家自然科学基金宁夏回族自治区自然科学基金更多>>
- 相关领域：机械工程金属学及工艺电子电信一般工业技术更多>>
- 面向特大型齿轮的激光跟踪多站位定位被引量：13
- 2014年
- 提出了面向特大型齿轮的激光跟踪多站位定位测量方法以提高特大型齿轮激光跟踪在位测量系统的齿轮定位精度并精确确定测量仪器与被测齿轮位置与姿态的关系。根据激光跟踪仪多站位测量提供的冗余数据优化求解空间两点间共线方程,建立了特大型齿轮激光跟踪多站位测量模型。然后,提出了利用奇异值分解修正多站位测量模型解析矩阵条件数的方法。实验结果表明,使用多站位测量模型求得的不同站位待测点间距离的标准差的均值为0.008mm,明显小于直接在不同站位下测量的标准差均值0.024mm,表明多站位测量模型具有良好精度控制效果。本文的研究提高了齿轮定位时所需测量点的三维测量精度,为特大型齿轮激光跟踪多站位测量系统建立齿轮坐标模型提供了可靠的数据来源。
- 陈洪芳闫昊石照耀
- 关键词：齿轮测量奇异值分解
- 三维扫描测头的标定方法被引量：6
- 2013年
- 为降低三维扫描测头中标定方法对测量系统定位精度的要求,提出了一种三维扫描测头标定方法,设计了一种最小二乘迭代算法及迭代数据筛选算法,实现了三维扫描测头高精度高效率的标定.为验证该三维扫描测头标定方法的稳定性与精度,设计若干组标定仿真实验,测试各类误差对于三维扫描测头标定结果的影响.结果表明:该三维扫描测头标定方法对于三维扫描测头标定过程中定位精度没有要求,对于测量机误差及扫描测头探测误差不敏感,三维扫描测头坐标系单位向量精度达0.000 01,完全满足三维扫描测头标定要求.
- 张白石照耀
- 关键词：数据筛选
- 基于免形状测量模式的复杂形状测量机设计被引量：5
- 2012年
- 为了高精度高效率地测量数学模型未知的复杂几何形状,介绍了"免形状测量模式",分析了该测量模式对仪器的基本要求,基于该模式设计了一台移动工作台式测量机。测量机以直线电机为驱动元件,以高精度长光栅为测量元件。为减小被测件重量对测量机的影响,设计了封闭式真空负压的空气静压气浮导轨和共平面的H形二维结构。设计了具有制动功能的Z轴和气浮隔振等关键部件。仪器量程为300 mm×300 mm×300 mm,测量不确定度为1.8μm,能测量数学模型未知的复杂几何形状。
- 石照耀张斌林家春
- 关键词：气浮导轨直线电机
- 齿轮误差三维评定方法被引量：6
- 2016年
- 研究了齿轮误差三维评定方法,以消除测量仪器定位误差对齿轮误差评定的影响,提高齿轮测量仪器的测量精度。分析了传统齿轮二维评定方法的弊端,提出将齿轮误差评定从二维评定模式转变为三维评定模式。该评定模式不再要求齿轮各项误差测量点位于特征面内,实现了三维空间内的齿轮误差测量与评定。为提高齿轮三维误差评定算法的效率,通过螺旋降维方法将三维数据降至二维数据,再对二维测量数据进行各项误差的评定。以特大型齿轮激光跟踪在位测量系统作为实验对象,对4级标准齿轮的齿廓误差进行了测量,并与传统的齿轮二维误差评定方法以及德国ZEISS公司InvolutePro软件的评定结果进行了对比。结果表明:传统齿轮二维误差评定方法有较大误差,三维齿廓评定方法与德国ZEISS公司InvolutePro软件评定结果一致,精度达到0.1μm,证明了提出的齿廓误差三维评定方法完全正确,可以消除仪器定位误差对测量结果的影响,提高了测量仪器的测量精度。
- 张白石照耀林家春
- 关键词：齿轮测量
- 特大型齿轮测量仿真及触碰检测被引量：2
- 2013年
- 为了验证激光跟踪在位测量过程中路径规划的正确性,避免误操作,基于OpenGL图形库建立了被测齿轮的三维模型,利用3DsMax建立了三维平台和激光跟踪仪的模型并导入到所研发的测量仿真系统中;利用轴对齐包围盒(axis aligned bounding box,AABB)法实现测头与被测齿轮的触碰检测;系统可与雷尼绍UCC2控制器通信,读取当前测头坐标以更新计算机仿真测量系统中三维平台的状态,实现测量过程仿真.测试结果表明:该系统运行稳定,实现了特大型齿轮激光跟踪在位测量的仿真和测头与齿轮的触碰检测.
- 林家春潘晨光石照耀张白
- 关键词：齿轮测量OPENGL路径规划
- 齿轮激光跟踪在位测量的姿态调整模型被引量：3
- 2014年
- 为了提高特大型齿轮激光跟踪在位测量系统的精度,降低测量过程中三维测量平台的运动自由度,设计了三维测量平台姿态调整系统。为实现三维测量平台的自动姿态调整,建立了2个姿态调整模型来实现姿态调整量的计算,构建姿态调整系统并分析姿态调整模型的调整精度。通过姿态调整系统的3个高度调整电机与1个角度调整电机,实现三维测量平台的姿态调整,最终实现三维测量平台坐标系与特大型齿轮工件坐标系的平行,在最佳姿态下测量特大型齿轮的误差项目。实验结果表明,姿态调整模型正确,系统可实现119"的调整精度,可应用于特大型齿轮激光跟踪在位测量系统。
- 张白石照耀林家春
- 关键词：激光跟踪仪坐标测量机
- 大齿轮测量:现状与趋势被引量：37
- 2013年
- 大齿轮是大型装备的关键零部件,因其技术参数、尺寸和重量的要求不断增加,对其测量一直是技术难题。全面分析影响大齿轮测量的诸多因素,从齿轮离位式测量和齿轮在位式测量两个方面论述当前大齿轮测量的原理、方法及典型仪器,比较两类测量的优缺点;在分析大齿轮的加工特点和应用要求的基础上,指出实现大齿轮质量的全局表征和快速测量是大齿轮测量的总体要求和发展方向;介绍大齿轮测量的新思想、新原理、新方法和新样板,特别指出'以小测大'是特大型齿轮测量技术发展的必然趋势,基于激光跟踪干涉技术的在位测量方法集成激光跟踪和坐标测量技术的优点,可以精确确定测量仪器与被测齿轮的位置关系,不仅解决了在位测量的难题,也可用于其他大型复杂零件的测量,具有很好的应用前景。
- 石照耀林虎林家春张白
- 关键词：齿轮
- 三坐标机测量齿轮齿廓的不确定度评价被引量：27
- 2012年
- 介绍了坐标测量中几种常用的不确定度评价方法。指出传统的三坐标测量机的测量不确定度评价方法大都不适用于评价坐标测量中面向对象的测量不确定度,并对使用蒙特卡洛方法评价测量不确定度进行了研究。首先,根据三坐标测量机详细标定文件及补偿策略说明建立测量模型。然后,将测量中的采样点通过测量模型生成大量测量结果,并以此评价测量不确定度。在齿廓评价实验中,评定齿廓误差的测量不确定度为0.96μm时,多次评价结果之间的最大差值不超过0.03μm,具有可靠的理论依据和较稳定的评定结果。文章指出,目前商用三坐标测量机大都不能为特定的测量对象提供测量不确定度报告,使用蒙特卡洛方法有希望改变此现状。
- 石照耀张宇张白
- 关键词：坐标测量机齿轮齿廓蒙特卡洛方法不确定度
- 线性切比雪夫逼近理论评定形状误差的改进算法
- 2012年
- “最小条件”是评定形状误差的基本原则，切比雪夫逼近理论评定形状误差满足“最小条件”，其中以“小偏差”假设为基础的评定算法最为经典。但当评定对象不满足“小偏差”假设时，该算法将无法保证评定结果的精确性。本文提出了一种改进算法，该算法不受“小偏差”假设的约束，通过实例验证了该算法的可行性和适用性。
- 王雪石照耀
- 特大型齿轮激光跟踪在位测量的定位模型被引量：8
- 2013年
- 为融合特大型齿轮激光跟踪在位测量系统中各测量组件的测量数据,研究了各测量状态中测量组件之间位置关系建立的相关方法.由于采用了激光跟踪仪对三维测量平台进行多测点式测量,需将测量数据统一到同一个坐标系下,严格按照测量原理对测量系统建模,在此基础上研究了测量系统中三维测量平台坐标系的建立和转换问题,提出了2种解决方案:直线向量法和整体映射法,同时分析比较了两者的差异及适用范围.经实验验证,在不计入激光跟踪仪测量误差的影响时,由解决方案原理及相关计算引入的误差完全可以忽略.
- 石照耀张宇张白林家春
- 关键词：激光跟踪仪
