CMM尺寸測量不確定度模型與評定方法.pdf

1、三坐標測量機(CMM)由于其測量任務(wù)的多樣性和誤差的復(fù)雜性，使得合理評定測量結(jié)果的不確定度非常困難，限制了測量機的應(yīng)用，面向任務(wù)的不確定度評定已成為坐標測量機應(yīng)用中亟待解決的難題。
　　論文以CMM尺寸測量為對象，針對CMM面向任務(wù)的不確定度分析、不確定度模型、不確定度估計方法等問題進行了較為系統(tǒng)深入的研究。主要研究工作和創(chuàng)新點如下:
　　(1)系統(tǒng)研究了測量不確定度分析方法。指出通常的誤差源分析方法不適合CMM面向任務(wù)的不

2、確定度分析，提出了一種基于測量系統(tǒng)量值特性的不確定度分析法，該方法將測量系統(tǒng)統(tǒng)計分析與不確定度分析融為一體，使不確定度分析簡單有效，且更具可操作性，適用于各種測量模型、測量方法和測量儀器，對測量不確定度的應(yīng)用和推廣具有重要意義。
　　(2)建立了CMM面向任務(wù)的不確定度模型。給出了具體的不確定度透明箱和黑箱建模方法，提出了一種簡單實用的虛擬坐標測量機評定方法(SVCMM)。分析了基于測量模型的不確定度透明箱模型的適用性和局限性，重

3、點研究了基于量值特性的不確定度黑箱模型在CMM面向任務(wù)不確定度評定中的應(yīng)用。
　　(3)系統(tǒng)研究不確定度估計方法，比較了靈敏度分析方法、蒙特卡羅方法(MCM)及SVCMM三種方法的適用性，提出了采用量值特性不確定度分析法、不確定度黑箱模型、MCM隨機仿真與統(tǒng)計參數(shù)估計的優(yōu)化組合，進行CMM面向任務(wù)的測量不確定度評定，對科學(xué)合理評定測量不確定度發(fā)揮重要作用。
　　(4)基于上述不確定度理論與方法，研究了CMM三種典型尺寸測量方

4、案的不確定度評定，根據(jù)各種測量方案的不確定度評定結(jié)果，分析討論了測量方案與測量精度的關(guān)系，為提升CMM的應(yīng)用價值提供可靠的理論依據(jù)。
　　(5)編制了CMM面向尺寸測量任務(wù)的測量不確定度離線評定軟件，對測量不確定度進行自動評定，并給出符合產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)的測量結(jié)果報告，為實現(xiàn)CMM測量不確定度的智能化評定奠定了基礎(chǔ)。
　　(6)通過評定實例，討論了不同評定方法的一致性和差異性，總結(jié)了不同評定方法的特點及適用性，驗證