基于分割球面逼近和差分进化的复杂曲面轮廓度误差评定.pdf

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1、中国机械工程第25卷第2期2014年1月下半月基于分割球面逼近和差分进化的复杂曲面轮廓度误差评定何改云刘欣刘佩佩郭龙真天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室，天津，300072摘要：为了评定复杂曲面轮廓度误差，提出了一种快速简便的分割球面逼近方法。该方法用球面逐步逼近测点垂足所在的曲面片来求得测点到设计曲面的最短距离，然后利用差分进化算~：i-4f,化测点位置，结合分割球面逼近方法最终求得复杂曲面轮廓度误差值。将分割球面逼近方法和差分进化算法相结合，用于计算蜗杆齿面的轮廓度误差，仿真结果表明，该方法计算精度高于最小二乘法，能满足高精度误差评定的需求。关

2、键词：最短距离；分割球面逼近；轮廓度误差；差分进化算法中图分类号：TH161DOI：10．3969／j．issn．1004—132X．2014．02．003EvaluationofComplexSurfaceProfileErrorsBasedonSubdivisionandSphereApproximationMethodandDifferentialEvolutionAlgorithmHeGaiyunLiuXinLiuPeipeiGUOIongzhenKeyLaboratoryofMechanismTheoryandEquipmentDesignofM

3、inistryofEducation，TianjinUniversity，Tianjin，300072Abstract：Inordertoevaluatetheprofileerrorsofcomplexsurface，asubdivisionandsphereap—proximationmethod，fastandconvenient，wasfirstlypresented．Approximatingthesurfacepatchcon—rainingtheperpendicularfootofmeasuringpointbyasphere，thesho

4、rtestdistancebetweenameasur—ingpointandsurfacewasobtained．Secondly，adifferentialevolutionalgorithmwasselectedtoopti—mizethepositionofmeasuringpoints．Finally，theevaluationofcomplexsurfaceprofileerrorswasre—alizedbyusingsubdivisionandsphereapproximationmethodcombinedwithdifferential

5、evolutional～gorithm．Theproposedmethodwasusedtoevaluatewormtooth——surfaceprofileerrorsandthesimu—lationresultsshowthatthemethodcanobtainhighercalculationaccuracycomparedwithleastsquaremethodandcansatisfytherequirementsofhigh—precisionerrorevaluation．Keywords：shortestdistance；subdiv

6、isionandsphereapproximation；profileerror；differentialevo—lutionalgorithm0引言点。这两种方法均是在求取测点到设计曲面最短航天、航空、汽车和造船等现代机械制造业的距离的基础上来评定复杂曲面轮廓度误差，没有飞速发展对复杂曲面类零件的质量要求越来越对测点位置进行优化调整，只是对基于最小区域高，因此，对复杂曲面轮廓度误差评价算法进行研准则的轮廓度误差进行近似求解。究具有重要的理论意义和经济价值。在轮廓度误从目前的研究现状看，最小二乘法因其理论差评定中，目前常用的有最小二乘和最小区域两成熟、算法

7、简单易行而应用最为广泛，但其计算精种准则，其中最小区域准则是ISO和ANSI推荐度较低，不能满足高精度评定的需求；最小区域法使用的]。王伯平等基于最小二乘法并结合优的评定精度相对较高，更适用于高精密零件的加化技术，通过对测点进行旋转和平移，实现了自调工误差评定。利用最小区域法评定复杂曲面轮廓整的空间面轮廓度误差评定。王林艳等¨3对离散度误差时需要解决以下两个关键问题：①计算测化的复杂曲面模型用双三次样条函数进行拟合，点到设计曲面的最短距离；②优化测点位置求解复杂曲面轮廓度误差。基于此，本文提出了一种并用坐标轮换法求取测点在拟合曲面上的对应点；郭慧等则在测量

8、数据和设计曲面配准后，利分割球面逼近方法，该数值求解方法能快速准确