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随着工业技术的迅速发展,对大型零件的加工精度和测量精度要求越来越高。特别是飞机、汽车、船舶这样体积大、曲面复杂物体的外形测量,传统方法已无法满足当代的测量要求。激光跟踪仪是高精度的大型工业测量装置,它的出现弥补了这一领域的空白,已成为许多领域不可替代的测量工具,具有非常广阔的应用前景。
大型工业产品测量中,随着测量环境和测量时间的不同,环境和人为因素对测量结果造成不同程度的影响,而被测大型工业产品本身也存在着形面误差,这些误差和测量不确定度同时影响着测量结果,使测量值偏离与真实值。
本论文提出了一种在现场环境条件下,评价被测件测量结果不确定度的方法,并通过实验验证此种方法的可行性。论文首先对整个测量过程中,造成误差的可能因素进行了分析,将仪器本身的误差分离出来,对这部分不能完全消除的误差,采用各种检定技术如基准校验、双面测量进行校验,使系统本身不确定度对整个测量结果的不确定度影响达到最小;其次,对于被测件的直线度、圆度和圆柱度等形位误差进行精确评定。
本论文从分析单点不确定度出发,采用数学算法对各类形位误差进行算法拟合。参考ASME Y 14. 5. 1 M提出了误差评定最小二乘法数学建模、最小区域误差的逼近过程构造和最佳匹配的算法实施流程设计,实现了误差值的精确求解。参考B89标准,模拟现场测量条件,尽量减少环境对测量精度的影响,通过不同方位和测量距离的多次实验,得到多组测量数据。用统计方法计算单点测量不确定度。通过数据处理和分析验证本论文提出的理论方法。