數(shù)學(xué)建模形狀誤差動(dòng)量F(X)=CTXmin(1)s.tg1(X)=AX-b0(2)g2(x)=-x0(3)其中F(x)為理想要素的*大變動(dòng)量,X=(x1,x2)二維問(wèn)題包括直線度、圓度,三維問(wèn)題包括平面度、圓柱度。
A=a11a1kam1amk,b=(b1,b2,,bm)T,C=(c1,c2,,ck)T針對(duì)上述數(shù)學(xué)模型在包容被測(cè)實(shí)際要素的*小凸多面體或多邊形的若干可行點(diǎn)尋找*優(yōu)解,即只對(duì)若干凸多面體或多邊形的頂點(diǎn)進(jìn)行比較,大大減少了工作量,提高了計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度。
實(shí)例設(shè)計(jì)*小條件用*優(yōu)化方法處理直線度誤差。對(duì)于直線度誤差的測(cè)定,當(dāng)理想的平行直線包容誤差曲線時(shí),若誤差曲線上的高、低點(diǎn)與上下理想包容直線構(gòu)成相間的3點(diǎn)接觸,如所示高-低-高或低-高-低時(shí)此包容區(qū)域?yàn)?小區(qū)域。
*優(yōu)化處理由*小條件知兩條理想平行線中必有一條作為*小外接凸多邊形的一條邊,設(shè)其為L(zhǎng)1,直線方程為:L1=b1+b1-b2a1-a2(X-a1)(4)與L1平行的直線L2必通過(guò)*小外接凸多邊形的某一頂點(diǎn)t,該點(diǎn)必須滿足a1 R=y(t)-b1+b1-b2a1-a2(x(t)-a1)(6)式中a1,a2為*小外接凸多邊形一邊起點(diǎn)坐標(biāo);b1,b2為*小外接凸多邊形另一邊起點(diǎn)坐標(biāo)。
上述分析可將式(1)目標(biāo)函數(shù)可轉(zhuǎn)化成F(X)=x2-b1+b1-b2a1-a2(x1-a1)min(7)通過(guò)對(duì)直線度誤差數(shù)學(xué)模型建立,選擇合適的優(yōu)化方法,并以此進(jìn)行尋優(yōu),即可快速得到機(jī)床導(dǎo)軌直線度誤的真實(shí)數(shù)據(jù)。同理亦可處理圓度、平面度、圓柱度誤差。
結(jié)論通過(guò)對(duì)機(jī)床導(dǎo)軌形狀誤差*優(yōu)化設(shè)計(jì),有效的處理了機(jī)床導(dǎo)軌直線度、平面度誤差,使計(jì)算結(jié)果更接近客觀實(shí)際,數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確,為機(jī)床導(dǎo)軌設(shè)計(jì)誤差分析提供了一種新的快速、科學(xué)設(shè)計(jì)思路。