[发明专利]一种基于粒子群算法的弧面凸轮机械加工工艺系统误差溯源方法

摘要

本发明公开了一种基于粒子群算法的弧面凸轮机械加工工艺系统误差溯源方法(1)对范成法加工过程中的工艺系统误差传递过程进行分析，基于空间坐标变换方法建立工艺系统误差到弧面凸轮分度曲线的误差传递模型；(2)基于粒子群算法建立了一种基于最小二乘的适应度函数模型；(3)获取弧面凸轮的实际分度曲线作为测试样本，根据工艺系统误差传递模型由粒子群算法计算误差源偏差值，并通过多次计算来补偿系统随机误差，本发明可以对加工过程中的原始工艺系统误差进行识别，对识别的工艺系统误差进行补偿即可大大提高弧面凸轮的加工精度和加工质量，从而推动弧面凸轮产品性能和质量的不断发展。

主权项

一种基于粒子群算法的弧面凸轮机械加工工艺系统误差溯源方法，其特征在于，该溯源方法包括以下步骤：(1)基于空间坐标变换方法建立工艺系统误差至弧面凸轮分度曲线的误差传递模型；a)弧面凸轮加工工艺系统空间模型建立在建立整体坐标系OXYZ、分度盘动坐标系O1X1Y1Z1以及弧面凸轮动坐标系O2X2Y2Z2三个坐标系的基础上，应用坐标变换矩阵对弧面凸轮及与弧面凸轮啮合的滚子之间的关系进行数学描述，从而确定工艺系统误差传递过程中的数值变化；b)工艺系统误差至弧面凸轮分度曲线的误差传递模型建立通过弧面凸轮加工工艺系统空间模型，推导出弧面凸轮偏移误差ΔB、中心距误差ΔC及刀具摆角误差Δθ至弧面凸轮输出的实际分度曲线的传递关系模型，所述传递关系模型是分度曲线的隐式表达式；(2)构造基于最小二乘的粒子群算法适应度函数模型；(3)获取弧面凸轮的实际分度曲线作为测试样本，然后根据所述误差传递模型由粒子群算法计算工艺系统误差，针对同一个测试样本通过多次计算工艺系统误差并取均值的方法得到最终的工艺系统误差；所述基于最小二乘的粒子群算法适应度函数模型的数学表达式为：Fit(f(x))=1/Σj=1mΣi=1n[yji-f(xji)]2]]>其中m是约束方程的个数，n为数据点的个数，yji表示弧面凸轮分度曲线数据点的实际测量值，f(xji)表示弧面凸轮分度曲线数据点的理论计算值。