回转体零件轮廓度误差计算方法及电子设备技术

本发明专利技术提供一种回转体零件轮廓度误差计算方法及电子设备。该方法包括：对回转体零件中回转面上的每个测量点进行坐标变换处理，得到每个测量点的第一坐标；建立理想回转面模型，并对理想回转面模型进行区域划分，得到标准区域和逼近区域；当测量点处于标准区域时，根据标准区域内理想回转面的几何性质，计算该测量点到标准区域内的理想回转面的最小距离；当测量点处于逼近区域时，根据测量点的第一坐标，分别计算该测量点到各个细分面的第一距离，将第一距离中的最小值确定为该测量点到该逼近区域内的理想回转面的最小距离；基于最小距离，确定回转体零件的回转面轮廓度误差。本发明专利技术能够可以准确计算回转体零件中复合回转面的回转面轮廓度误差。面的回转面轮廓度误差。面的回转面轮廓度误差。

【技术实现步骤摘要】
回转体零件轮廓度误差计算方法及电子设备


[0001]本专利技术涉及轮廓度误差评定
，尤其涉及一种回转体零件轮廓度误差计算方法及电子设备。

技术介绍

[0002]回转面是平面曲线(单曲率，曲线平面与回转轴不垂直)或空间曲线(双曲率)围绕一固定直线(轴线)回转时在空间形成的曲面。回转面被广泛应用于机械加工制造等领域，如轴承、半球谐振子、无级变速器等机械零部件。回转体零件中的回转面往往影响着零部件的轴向窜动、径向跳动、角度摆动等回转误差，其面形加工精度直接决定了零件的机械性能和使用寿命。因此对这些回转体零件几何尺寸的检测要求十分严格，即对这些回转体零件轮廓度误差的评定十分重要。
[0003]常见的回转体零件表面形貌主要包括球、圆柱、圆锥、环面以及它们的复合体，这些面形均属于回转曲面，对其轮廓度误差的评定属于面轮廓度误差评定。面轮廓度误差是指实际被测面形与理想轮廓之间的变动情况。
[0004]现有回转面轮廓度误差评定方法均根据单一回转面的几何性质，计算测量点到理想面的最短距离，然而对于由球、圆柱、圆锥、环面等两个及两个以上的回转面拟合形成的复合回转面，当测点到两相邻回转面距离相近时，无法准确判定应使用哪一回转面的几何性质计算测点到回转面的距离，从而使得无法准确计算其复合回转面的面轮廓度误差，造成其面轮廓度误差的精度较低，进而导致工业零件的误费率以及生产成本较高的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供了一种回转体零件轮廓度误差计算方法、电子设备及存储介质，以解决无法准确计算复合回转面的回转面轮廓度误差的问题。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种回转体零件轮廓度误差计算方法，包括：
[0007]对回转体零件中回转面上的每个测量点进行坐标变换处理，得到每个测量点的第一坐标；所述回转体零件包括至少两个回转面；
[0008]根据所述回转体零件的理想回转面设计尺寸，建立理想回转面模型，并对所述理想回转面模型进行区域划分，得到标准区域和逼近区域；其中，标准区域内包含单个理想回转面；逼近区域内包含至少两个理想回转面；
[0009]针对每个测量点，当该测量点处于某标准区域时，根据该标准区域内理想回转面的几何性质，计算该测量点到该标准区域内的理想回转面的最小距离；
[0010]当该测量点处于某逼近区域时，根据该测量点的第一坐标，分别计算该测量点到各个细分面的第一距离，将所述第一距离中的最小值确定为该测量点到该逼近区域内的理想回转面的最小距离；其中，所述各个细分面为对该逼近区域内的理想回转面进行划分得到的；
[0011]基于所述最小距离，确定所述回转体零件的回转面轮廓度误差。
[0012]在一种可能的实现方式中，对所述理想回转面模型进行区域划分，包括：
[0013]以每两个理想回转面的连接处为中点，分别沿理想回转面向两端延伸预设偏移量，得到包含该两个理想回转面的逼近区域；
[0014]将理想回转面模型中除逼近区域外的其他区域，确定为标准区域。
[0015]在一种可能的实现方式中，在对所述理想回转面模型进行区域划分之后，还包括：
[0016]根据测量点到各理想回转面的误差以及预设偏移量，计算逼近参数；
[0017]当所述逼近参数大于或等于零时，确定所述测量点处于标准区域；
[0018]当所述逼近参数小于零时，确定所述测量点处于逼近区域。
[0019]在一种可能的实现方式中，所述根据测量点到各理想回转面的误差以及预设偏移量，计算逼近参数，包括：
[0020]根据A＝|Δ
j+1
‑
Δ
j
|
‑
2P，计算逼近参数；
[0021]其中，A表示逼近参数，Δ
j+1
表示测量点到第j+1个理想回转面的误差，Δ
j
表示测量点到第j个理想回转面的误差，P表示预设偏移量。
[0022]在一种可能的实现方式中，所述分别计算该测量点到各个细分面的第一距离，包括：
[0023]获取各细分面的中心点坐标；
[0024]根据该测量点的第一坐标和各中心点坐标，分别计算该测量点到各细分面的中心点的距离，并将该距离确定为所述第一距离。
[0025]在一种可能的实现方式中，所述基于所述最小距离，确定所述回转体零件的回转面的轮廓度误差，包括：
[0026]根据所述最小距离，构建回转面轮廓度误差的数学模型；
[0027]对所述回转面轮廓度误差的数学模型进行优化求解，得到所述回转体零件的回转面轮廓度误差。
[0028]在一种可能的实现方式中，所述对所述回转面轮廓度误差的数学模型进行优化求解，包括：
[0029]将各测量点对应的最小距离作为不同的种群个体，对整个种群进行初始化，得到原始种群；
[0030]对原始种群中的每一个种群个体进行变异处理，得到变异种群；
[0031]将所述变异种群与所述原始种群进行交叉处理，得到交叉种群；
[0032]分别计算交叉种群中各种群个体的适应度，以及原始种群中相应种群个体的适应度，将适应度更优的种群个体确定为下一代种群中的种群个体；
[0033]根据边界条件，对下一代种群的种群个体进行边界检查和处理，得到最终的下一代种群的种群个体；
[0034]将所述最终的下一代种群确定为原始种群，并跳转到“对原始种群中的每一个种群个体进行变异处理，得到变异种群”步骤，得到新的变异种群，并执行后续步骤，直到迭代代数达到设定值，完成迭代优化，得到最终的回转面轮廓误差。
[0035]在一种可能的实现方式中，所述对原始种群中的每一个种群个体进行变异处理，包括：
[0036]根据对原始种群中每一个种群个体进行变异处理；
[0037]或者，根据对原始种群中每一个种群个体进行变异处理；
[0038]其中，v
i
表示变异种群中的第i个种群个体，w
r1
、w
r2
和w
r3
分别表示原始种群中任意三个种群个体，且r1≠r2≠r3≠i，F表示变异系数，λ表示自适应算子，G
m
表示最大迭代次数，G表示当前迭代次数，F0表示范围在[0,2]间的随机数，V
i
表示变异种群中的第i个种群个体的个体更新速度；V
i
‑1表示变异种群中的第i
‑
1个种群个体的个体更新速度，c1和c2分别表示第一学习因子和第二学习因子，q1和q2分别表示范围在[0,1]之间的随机数，x
best
表示当前所有种群中第i个种群个体自身的最优个体极值，y
best
表示当前所有种群中的全局最优极值，w
i
‑1表示原始种群中的第i
‑
1个种群个体。
[0039]在一种可能的实现方式中，所述将所述变异种群与所述原始种群进行交叉处理，包括：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种回转体零件轮廓度误差计算方法，其特征在于，包括：对回转体零件中回转面上的每个测量点进行坐标变换处理，得到每个测量点的第一坐标；所述回转体零件包括至少两个回转面；根据所述回转体零件的理想回转面设计尺寸，建立理想回转面模型，并对所述理想回转面模型进行区域划分，得到标准区域和逼近区域；其中，标准区域内包含单个理想回转面；逼近区域内包含至少两个理想回转面；针对每个测量点，当该测量点处于某标准区域时，根据该标准区域内理想回转面的几何性质，计算该测量点到该标准区域内的理想回转面的最小距离；当该测量点处于某逼近区域时，根据该测量点的第一坐标，分别计算该测量点到各个细分面的第一距离，将所述第一距离中的最小值确定为该测量点到该逼近区域内的理想回转面的最小距离；其中，所述各个细分面为对该逼近区域内的理想回转面进行划分得到的；基于所述最小距离，确定所述回转体零件的回转面轮廓度误差。2.根据权利要求1所述的回转体零件轮廓度误差计算方法，其特征在于，对所述理想回转面模型进行区域划分，包括：以每两个理想回转面的连接处为中点，分别沿理想回转面向两端延伸预设偏移量，得到包含该两个理想回转面的逼近区域；将理想回转面模型中除逼近区域外的其他区域，确定为标准区域。3.根据权利要求2所述的回转体零件轮廓度误差计算方法，其特征在于，在对所述理想回转面模型进行区域划分之后，还包括：根据测量点到各理想回转面的误差以及预设偏移量，计算逼近参数；当所述逼近参数大于或等于零时，确定所述测量点处于标准区域；当所述逼近参数小于零时，确定所述测量点处于逼近区域。4.根据权利要求3所述的回转体零件轮廓度误差计算方法，其特征在于，所述根据测量点到各理想回转面的误差以及预设偏移量，计算逼近参数，包括：根据A＝|Δ
j+1
‑
Δ
j
|
‑
2P，计算逼近参数；其中，A表示逼近参数，Δ
j+1
表示测量点到第j+1个理想回转面的误差，Δ
j
表示测量点到第j个理想回转面的误差，P表示预设偏移量。5.根据权利要求4所述的回转体零件轮廓度误差计算方法，其特征在于，所述分别计算该测量点到各个细分面的第一距离，包括：获取各细分面的中心点坐标；根据该测量点的第一坐标和各中心点坐标，分别计算该测量点到各细分面的中心点的距离，并将该距离确定为所述第一距离。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的回转体零件轮廓度误差计算方法，其特征在于，所述基于所述最小距离，确定所述回转体零件的回转面的轮廓度误差，包括：根据所述最小距离，构建回转面轮廓度误差的数学模型；对所述回转面轮廓度误差的数学模型进行优化求解，得到所述回转体零件的回转面轮廓度误差。7.根据权利要求6所述的回转体零件轮廓度误差计算方法，其特征在于，所述对所述回转面轮廓度误差的数学模型进行优化求解，包括：
将各测量点对应的最小距离作为不同的种群个体，对整个种群进行初始化，得到原始种群...

【专利技术属性】
技术研发人员：王峻澎，吴海，吴爱华，赵英伟，张文朋，任泽生，程壹涛，王露寒，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十三研究所，
类型：发明
国别省市：