直线度误差的评定方法
深孔直线度测量方法概述
深孔直线度测量方法概述1.使用测量卡尺：这种方法适用于深孔较浅的情况，通过在深孔内部放置一个测量卡尺，同时使用一根测量杆插入深孔中，通过测量卡尺和测量杆之间的间隙来确定深孔内部轴线的直线度误差。
2.使用测量板：这种方法适用于深孔较深的情况，通过将测量板放置在深孔内部，并与深孔内壁接触，再通过测量板上的测量指针来测量深孔内部轴线的直线度误差。
3.使用测量探针：这种方法适用于深孔内部没有足够的空间放置测量卡尺或测量板的情况，通过使用一根测量探针插入深孔中，通过控制探针的移动，来测量深孔内部轴线的直线度误差。
无论采用哪种方法，深孔直线度测量都需要一定的预处理工作，以确保测量的准确性和可靠性。
首先需要清洁和检查深孔内部的表面质量，以确保测量的表面平整和无明显缺陷。
其次，需要确认测量工具的准确性，并进行校准。
最后，在进行测量之前，需要根据深孔直线度测量的要求，选择合适的测量方法和工具，进行测量。
1.确保测量的环境稳定：尽量减少外部因素对测量结果的影响，如温度、湿度等。
2.注意测量的顺序：尽量避免由于测量顺序不当导致的测量误差累积。
3.控制测量压力：测量压力过大或过小都会影响测量结果，因此需要控制测量压力在一定范围内。
4.避免测量工具的变形：测量工具在使用过程中可能会发生变形，需要进行定期校准和维护，以确保测量的准确性。
5.重复测量并取平均值：由于测量误差的存在，通常需要进行多次测量，然后取平均值作为最终的测量结果。
总之，深孔直线度测量方法是一项需要高度精确的测量工作，要求在测量过程中严格按照要求进行操作，并根据具体情况选择合适的测量方法和工具。
通过合理的测量方法和工具的选择，可以有效地提高深孔直线度测量的准确性和可靠性。
直线度误差评定的测量提取点数选择
直线度误差评定的测量提取点数选择黄富贵【摘要】在其他测量实验条件相同的情况下,采用不同的提取点数,用三坐标测量机对相同直线的部分测量点坐标进行等间距提取,并用最小二乘法评定相同直线不同提取点数下的直线度误差.分析提取点数与直线度误差的关系,提出最佳提取点数的概念,指出直线度误差检测相关标准中必须补充提取点数的要求.%Under same measurement conditions, some point sets were extracted from the linear part of a same part with different number of extraction points on the coordinate measuring machine the straightness error of the measured point sets was computed by the least square method; the relationship between the number of extraction points and the straight-ness error was analysed; the concept of optimal number of extraction points was put forward, and it is pointed out that the requirements for extraction number must be added in the relevant ISO standard of straightness error measurement.【期刊名称】《华侨大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(032)006【总页数】3页(P615-617)【关键词】提取点数;三坐标测量机;直线度误差;最小二乘法【作者】黄富贵【作者单位】华侨大学机电及自动化学院,福建泉州362021【正文语种】中文【中图分类】TG801直线度公差是国家标准和国际标准化组织（ISO）相关标准中规定的十几项形位公差项目之一，它主要用于控制平面内或空间直线的形状误差.直线度误差的精确测量与评定，对于具有直线度公差要求的几何零件的合格性判断与保证是至关重要的.在以往的实际生产和检验工作中，直线度误差的测量常用贴切法、测微法和节距法等遵循与理想要素比较原则的方法.随着数据处理技术的成熟和三坐标测量机在形位误差检验中的广泛运用，测量坐标值原则成为直线度误差测量的主要原则.根据新一代国际标准化组织制订的一系列产品几何量技术规范与认证（geometrical product specification and verification，简称GPS）标准的要求，要对制造完成的机械零件某项几何精度进行合格性判定，首先必须采用相应的设备在被测零件的实际要素上获得提取组成要素；然后，以提取组成要素为原始数据，根据一定的拟合规则获得拟合组成要素，并得到评定结果；最后，对测量评定结果的测量不确定度给出定量分析，并根据零件合格性判定规范做出判定［1－3］.由此可见，新一代GPS的要求与测量坐标值原则的要求不谋而合.本文在遵循测量坐标值原则下，对某直线的直线度误差进行测量，并分析测量的评定结果.如图1所示，采用Global FX 777型三坐标测量机，在测量环境温度为（20±1）℃的实验室条件下，对某零件给定平面内直线度误差进行测量的实验.直线度误差测量实验有如下3个具体步骤.（1）将被测零件擦洗干净后放在Global FX 777型三坐标测量机工作台上，用SP 600型连续扫描测头测头系统配以直径为8mm的球测头手动测量要素，按“3－2－1”法建立零件坐标系，并以被测直线方向为零件坐标系的X方向. （2）初步确定被测直线的评定长度（长度为126mm左右，该被测直线的设计公差等级分为6级，直线度公差为12μm）；然后，在DCC模式下进行不同情况的等扫描间距的自动扫描测量，提取被测直线上的测点坐标数据，以备直线度误差评定用.实验提取了被测相同直线相同部位的7种不同情况的等扫描间距测点坐标数据，其扫描间距（d）分别为2，1，0.5，0.33，0.25，0.20，0.10mm，对应的提取点数分别为63，126，253，379，506，632和1 252.由于数据量很大，故文中没有全部列出.（3）将提取的等扫描间距测点坐标数据用Matlab软件的Figure功能折线拟合，如图2所示.国家标准规定在评定直线度误差时，理想直线必须满足最小条件并采用最小包容区域法确定.不少学者对于满足最小条件的理想直线的确定方法进行研究，提出了优化算法、区域搜索法等 .这些算法评定精度虽高，但也有实现比较麻烦的缺点.因此，实验仍采用最小二乘法评定被测直线的直线度误差［4－5］.假设（xi，yi），i＝1，2，…，n为被测直线上的提取点坐标数据，满足最小二乘条件的理想直线为y＝kx＋b.其中：k为理想直线的斜率，b为理想直线的截距.则其残余误差为εi＝yi－（kxi＋b）.其最小二乘法的目标函数，约束条件是使J（k，b）最小.要满足约束条件，必须有将其简化，可求得最小二乘直线的待定参数k和b为根据最小二乘评定方法得被测直线的直线度误差为其中：max di和max d′i分别为最小二乘直线两异侧提取点到最小二乘理想直线的最大距离.分别用最小二乘法评定两组被测直线的7组测量数据的直线度误差，结果如表1所示.表1中：l为直线长度；δ为直线度公差；d为扫描间距；N为提取点数；Δ为直线度误差.直线度误差和其他形位误差的测量不确定度不仅与测量提取点数有关，而且还与测量设备、测量方法、评定方法、测量人员的技术水平和测量环境等因素有关.从表1的结果可以看出，提取点数的不同会导致直线度误差测量评定结果的差异，随着提取点数的增加，直线度误差的测量评定结果有增大的趋势，而且随着提取点数增加到一定值时，直线度误差的测量评定结果趋稳.从图2的数据看，提取点数多，反映包含的被测直线的误差信息丰富（图2a）；相反，提取点数少，反映包含的被测直线的误差信息少（图2b）.因此，提取点数多的情况下得到的直线度误差测量评定结果更接近被测直线的直线度误差真值.理论上，在不考虑其他误差因素的情况下，要获得被测直线的直线度误差真值，提取点数应该为无穷多.在对实际被测直线的直线度误差进行测量评定时，提取点数的选择很重要.提取点数选择过少会导致直线度误差的测量评定结果比真实的直线度误差偏小，可能导致“误收”；但提取点数选择过多，虽然可以获得接近被测直线的直线度误差真值的测量评定结果，但也会增加测量工作量，降低测量效率，增加测量成本.如从表1的测量评定结果可以看出，若提取点数为30时，直线度误差的测量评定结果为0.047mm，小于设计公差0.05mm，判定结果为合格.但事实上，当提取点数增大到200～300点时，直线度误差趋于稳定，约为0.059mm，这一结果接近该直线的直线度误差真值，更可靠 .由此可见该直线的直线度误差大于设计公差0.05mm，判定结果为不合格.在对直线度误差进行测量时，对于不同的直线测量对象，必定有一个合适的提取点数 .按照这个提取点数测量直线度误差，能得到接近直线度误差真值的直线度误差，该提取点数为最佳提取点数.对应的相邻两提取点之间的间距称为最佳提取间距.从表1的结果可以看出，两条被测直线的最佳提取点数大约为250～600点和200～300点.直线度误差和其他形位误差测量的最佳提取点数的确定问题，实际上是个很复杂的问题.在现今的直线度公差与误差的国家标准和国际标准ISO 14406：2010《Geometrical product specifications（GPS）：Extraction》中，由于没有对提取点数作出明确的规定，所以往往出现有直线度公差要求的零件的制造厂家的检验结果与用户厂家的检验结果差异较大，有时甚至出现合格与不合格的两种相反的判定结果 .造成这一结果的原因只是两者在测量时的提取点数选择不同.所以，直线度误差检测的相关标准必须补充提取点数的相关要求.在对其他的形位误差，如圆度误差、平面度误差、圆柱度误差、同轴度误差等进行测量时，提取点数的不同也会导致上述类似的情况，有待进一步深入研究.（责任编辑：黄晓楠英文审校：崔长彩）【相关文献】［1］蒋向前.现代产品几何量技术规范（GPS）国际标准体系［J］.机械工程学报，2004，40（12）：133－139.［2］机械科学研究院，中国计量科学研究院.GB／T 11336－2004直线度误差检测［P］.北京：中国标准出版社，2004.［3］中机生产力促进中心，北京理工大学，中原工学院，等.GB／T 24631.1－2009产品几何技术规范（GPS）直线度［P］.北京：中国标准出版社，2010.［4］黄富贵，崔长彩.任意方向上直线度误差的评定新方法［J］.机械工程学报，2008，44（7）：221－224.［5］黄富贵，郑育军.直线度误差测量采样方案的研究［J］.工具技术.2007，41（10）：95－98.。
合像水平仪或自准直仪的结构并熟悉使用它测量直线度方法
直线度误差测量一、实验目的(1)了解合像水平仪或自准直仪的结构并熟悉使用它测量直线度方法；(2)掌握给定平面内直线度误差值的评定方法；(3)掌握按两端点连线和最小条件作图求解直线度误差值的方法。
二、直线度误差的评定直线度误差是指实际被测直线对其理想直线的变动量,理想直线的位置符合最小条件。
最小条件是指实际被测直线对其理想直线(评定基准)的最大变动量为最小。
测量数据可以用指示表测量实际被测直线上均匀布置的各测点相对平板(测量基准)的高度来获得,也可以用水平仪或自准直仪对实际被测直线均匀布点测量,测量两相邻测点之间的高度差来获得。
然后，按照最小条件或以首、尾两个测点的连线(两端点连线)评定基准，由获得的测量数据用作图或计算的方法求解直线度误差值。
三、用合像水平仪测量直线度误差(1)量仪说明和测量原理合像水平仪是一种精密测角仪器,用自然水平面为测量基准。
合像水平仪的结构见图1，它的水准器8是一个密封的玻璃管，管内注入精镏乙醚，并留有一定量的空气，以形成气泡。
管的内壁在长度方向具有一定的曲率半径。
气泡在管中停住时,气泡的位置必然垂直于重力方向。
就是说，当水平仪倾斜时，气泡本身并不倾斜，而始终保持水平位置。
利用这个原理，将水平仪放在桥板上使用，便能测出实际被测直线上相距一个桥板跨距的两点间高度差，如图 2所示。
在水准器玻璃管管长的中部，从气泡的边缘开始向两端对称地按弧度值(mm/m)刻有若干条等距刻线。
水平仪的分度值i用[角]秒和mm/m表示。
合像水平仪的分度值为2"，该角度相当于在1m长度上，对边高0.01mm的角度，这时分度值也用0.01mm/m或0.01/1000表示。
1－底板；2－杠杆；3－支承；4－壳体；5－支承架；6－放大镜；7－棱镜；8－水准器；9－微分筒；10－测微螺杆；11－放大镜；12－刻线尺图 1 合像水平仪I－桥板；Ⅱ－水平仪；Ⅲ－实际被测直线；L－桥板跨距；0,1,2,…,n－测点序号图 2 用水平仪测量直线度误差时的示意图参看图 1和图 3，测量时，合像水平仪水准器8中的气泡两端经棱镜7反射的两半像从放大镜6观察。
导轨直线度的检查调整和计算方法
导轨直线度的检查调整和计算方法一、导轨直线度检查方法：1.平台检测法：使用平台平行度仪或测平工具，在导轨上选择若干测点进行检测，测定每个测点的偏差，以此判断导轨的直线度误差。
2.拉丝法：在导轨上安装拉丝仪器或者光电尺，并拉动拉丝仪器或者光电尺，测定导轨上的测量点位置，通过测量数据计算直线度误差。
3.光学法：在导轨上安装激光仪或者电子望远镜等仪器，利用激光或望远镜可以直观地观察到导轨上的直线度误差，通过观察和测量数据计算直线度误差。
4.数控法：利用数控设备在导轨上运动并记录运动轨迹，并与理想的直线进行对比，从而计算直线度误差。
二、导轨直线度调整方法：1.调整底座：如果底座与导轨不平行，则会影响导轨的直线度。
可以通过调整底座的平整度，使其与导轨平行，从而改善导轨的直线度。
2.调整安装方式：导轨的安装方式也会影响导轨的直线度。
如果导轨安装不牢固或者安装方式不正确，可以重新调整安装方式，使其安装正确，从而改善导轨的直线度。
3.调整导轨连接方式：在导轨连接处设置调整螺栓，通过调整螺栓的紧度，可以调整导轨的相对位置，从而改善导轨的直线度。
三、导轨直线度计算方法：1.最大偏差法：在每个测点上测量导轨的偏差，然后得出最大偏差。
最大偏差越小，说明导轨的直线度越好。
2.平均偏差法：在每个测点上测量导轨的偏差，然后计算偏差的平均值。
平均偏差越小，说明导轨的直线度越好。
3.二点法：选择导轨上的两个测点，并在这两个测点上测量导轨的偏差。
然后计算这两个偏差之间的差值，差值越小，说明导轨的直线度越好。
总之，导轨直线度的检查、调整和计算方法是非常重要的，可以通过合适的方法来评估导轨的直线度，进行相应的调整和修正，以保证导轨的直线度符合要求，提高设备的运行精度和稳定性。
导轨直线度误差的测量
导轨直线度误差的测量作者：王丽凤孔庆忠田建成来源：《科技创新与应用》2016年第19期摘要：导轨直线度误差的大小直接影响到工件的加工精度，文章采用了简单而容易操作的导轨直线度误差测量方案。
把激光传感器安装在测距装置上，使之沿着工作台移动，工作台和被测导轨放在同一平板上，以保证有共同的测量基准。
将测得的数据用最小包容区域法做出评定，同时用matlab对数据进行精确的处理，由此便实现了对导轨快速、精确的测量。
关键词：导轨直线度；激光传感器；最小区域法引言随着科学技术的不断创新与发展，对各领域生产过程中的形位参数精度要求越来越严格了。
导轨直线度作为形位误差之一，直接影响到了生产零件的精度、性能、质量及沿导轨运动的运动精度。
非接触的测量技术避免了许多传统接触式测量的缺点，而且也扩大了测量的范围。
所以，对导轨直线度误差的非接触式测量的研究具有深远而重大的意义，提高导轨直线度的精确度能改善加工、运动以及测量的精确度。
测量运动中导轨的直线度误差技术的开发与不断优化将会给测量技术开辟更加光明的前进道路。
1 直线度误差的概念及现状直线度误差就是被测线相对于理想直线的变动量，就国内外直线度测量现状来看，精度低于0.5um/m的划分为一般精度，高于0.5um/m划分为高精度，高于0.1um/m就进入世界先进水平。
2 导轨直线度误差的测量方法按测量器具是否直接与被测导轨接触分类，导轨直线度误差的测量方法分为接触式和非接触式测量。
接触式测量主要有：跨步仪法、平尺法、千分表法、水平仪检验法、拉钢丝法和测微仪法等。
非接触导轨直线度测量方法有：激光准直仪法、双频激光准直仪法、激光干涉法、基于偏振干涉原理的线偏振光横向调制光束测量直线度、图像法等。
非接触测量法的前两种方法在测量过程中的操作量是很大的，而且技术要求也比较高，在一般的实验室里是不可能实现的。
另外，以上两种测量方法在经济要求上也比较高。
基于以上原因，文章提出了一种易于在一般实验室里实现的导轨直线度误差的非接触测量方法。
直线度计算方法
直线度计算方法
直线度是衡量一个物体、平面或轴线在空间中是否符合理想直线状态的一个技术参数。
其计算方法可以根据实际情况采用不同的测量技术和数学处理方法，以下是一些常见的直线度计算方法：
1、两点法：通过测量两个特定点之间的连线与理论直线的偏差来评估直线度。
通常适用于短距离且要求精度不高的场合。
2、最小区域法（Best Fit Line）：
对于多个数据点，可以通过拟合一条最佳拟合直线（又称最小二乘直线），然后计算各个数据点到该直线的距离，取所有偏离值中的最大绝对值作为直线度误差。
3、端点连线法：
测量直线两端点，并连接起来形成理论直线，再测量实际轮廓线上各点与此直线的垂直距离，所有这些距离的最大差值即为直线度误差。
4、最小条件法：
在实际测量过程中获取一系列离散点，使用统计学的方法找到能够包容所有点并使其到此直线的平方和最小的直线，计算其他点到这条直线的偏差以评价直线度。
5、圆柱度仪测量法：
对于轴类零件，可利用高精度的圆柱度仪进行测量，仪器会根据被测轴表面的实际轮廓自动计算出直线度误差。
6、激光跟踪仪或三坐标测量机：
利用精密测量设备如激光跟踪仪或三坐标测量机，采集大量数据点后，
通过软件分析得出直线度误差。
7、影像测量技术：
通过光学影像测量系统对工件轮廓进行连续扫描，软件算法将根据扫描数据计算直线度误差。
无论哪种方法，最终都是通过对比实际测量结果与理想直线之间的差异，确定直线度是否满足设计要求。
用最小区域法求直线度误差的探讨
用最小区域法求直线度误差的探讨最小区域算法是通过对最小宽度或者直径包容区的测量，以保证测量的实际相互值要能够对理想数据进行变动，按照这样的思路，去寻找最为理想要素的直线。
文章就将对最小区域算法求直线误差进行研究。
标签：最小区域法；直线度误差；最小条件1 基本原理及处理直线度是一个基本的几何要素，用于表示零件的形状，目前有很多方法都可以对平面内的直线度进行测量，并且可以很好的保证测量精度和稳定性，同时也有很多方法可以用于评定，比较常见的是两端点连线法、最小二乘法以及最小区域法，各自有优缺点以及适应的情况，在使用中要灵活选用。
2 两端点连线两端点连线法首先要将首位两个采样点进行连接，然后以这个连线作为基线来对直线度的误差进行评定，先算出△h也就是各个采样点的偏差值距离首尾两点连线的长度，然后再计算出我们测量对象所拥有的直线度误差值f，具体如图1所示，详细的解答步骤如下：（1）基线的方程我们可以根据首尾两点得出，为：y=ax+b；（2）△hi=（yi-axi-b）/。
根据上面的公式可以计算出各个采样点Pi距离基线之间的长度，并且将采样点和基线之间距离的最大值hmax和最小值hmin 一并算出。
（3）直线度的误差最后根据下面的采样点分布情况计算得出：a.当测量数据的位置分布在评定基线左右两侧的时候，我们可以得出直线度误差f为：f=hmax+hmin。
b.当测量数据的位置分布在评定基线的上方位置那一侧的时候，直线度误差f为：f=hmax。
c.当测量数据分布的位置在评定基线的下方位置那一侧的时候，我们可以计算出直线误差f的值为：f=hmin。
3 最小二乘法最小二乘法中的评定基线是各个采样点偏差值的最小二乘直线，首先找出和评定基线两侧距离最远的点，然后计算出这个最远点到基线的纵坐标距离himax 和himin，最后将平面内的直线度误差值计算出来。
4 最小区域法最小区域法是指将包容被测线的两两平行的直线找出来，然后在这许多对两两平行的直线中找出彼此之间距离最近的一对包容线，然后计算出直线度的误差。
火炮身管直线度的定义及误差评定方法
火炮身管直线度的定义及误差评定方法程杰【期刊名称】《电脑知识与技术》【年(卷),期】2016(012)001【摘要】Firstly, The reason of artillery barrel curl is analysed. The definition of artillery barrel straightness is advanced. Finally, The error assessment method of artillery barrel straightness is elaborated in detail. It includes the two points link line law, the least square law and the minimum contain regional law.%首先分析了火炮身管弯曲原因，提出了火炮身管直线度的定义，最后详细阐述了火炮身管直线度误差评定方法，包括两端点连线法、最小二乘法和最小包容区域法。
【总页数】2页(P236-237)【作者】程杰【作者单位】海军士官学校兵器系，安徽蚌埠233012【正文语种】中文【中图分类】TP391【相关文献】1.Φ25mm火炮身管直线度光电测量方法 [J], 张连存;张国玉;付秀华;杨立保;孙天祥;李清安;方杨2.火炮身管直线度检测方法及测量元件选择 [J], 程石;黄平3.一种利用PSD测量火炮身管直线度的方法 [J], 张培林;孔国杰;傅建平;胡朝根4.基于转动惯量算法的空间直线度误差评定方法研究 [J], 王峰;赵晓巍;于大国5.基于多项式曲线拟合的六方轴直线度误差评定方法研究 [J], 周娟;殷浩林;黄宇杭因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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直线度误差的评定方法
直线度误差(line quality error)是指直线上一点到另一点的距离与直线上所有点的距离之比的平方根的平均值小于或等于1/2。
在计算机图形学、计算机辅助设计(CAD)、地理信息系统(GIS)、运动图像处理、医学影像分析等领域中,直线度误差是一个重要的测量和评估标准。
本文将介绍直线度误差的评定方法,并拓展相关知识。
一、直线度误差的评定方法
1. 几何法
几何法是最常用的直线度误差评定方法之一。
该方法基于直线上的点、线、面及其相互关系。
首先,计算直线上所有点的距离,然后计算直线上所有点的相对距离。
最后,计算平均值和标准差,即可得到直线度误差。
2. 光线法
光线法是利用光线的传播规律计算直线度误差的方法。
该方法将直线上的一个点作为光线起点,将光线分成两条光线,一条光线经过直线上的所有点,另一条光线经过直线上的少数点。
计算两条光线的交点与已知点的距离,然后计算平均值和标准差,即可得到直线度误差。
3. 人工神经网络法
人工神经网络法是一种基于机器学习的方法,可用于直线度误差的评定。
该方法将直线上的所有点作为输入,输出直线度误差的估计值。
该方法采用神经网络模型,通过学习大量数据,估计直线度误差。
二、直线度误差的拓展知识
1. 直线度误差与图像质量的关系
直线度误差对图像质量有很大的影响。
如果直线度误差较大,图像容易出现模糊、失真等问题。
因此,在图像处理中,常常需要对直线度误差进行评定,以确定图像的清晰度和精度。
2. 直线度误差与测量误差的关系
直线度误差也和测量误差有关。
在测量中,如果直线度误差较大,可能会导致测量误差较大。
因此,在测量中,需要对直线度误差进行评定,以确定测量结果的准确性和可靠性。
3. 直线度误差在计算机视觉中的应用
直线度误差在计算机视觉中也有重要的应用。
在计算机视觉中,常常需要对图像中的直线进行测量。
直线度误差评定可以用于确定图像中的直线长度和角度等参数,从而提高计算机视觉系统的准确性和可靠性。
直线度误差的评定方法有多种,可以基于几何法、光线法、人工神经网络法等,也可以基于测量误差法。
不同的评定方法可以用于不同的应用场景,以确定图像的清晰度、精度、可靠性等参数。