[发明专利]三坐标测量机测量平面度的样本点优化选取方法

权利要求书

1.一种三坐标测量机测量平面度的样本点优化选取方法，其特征在于,包括以下步骤：

第一步：预检测

采用三维高分辨率表面形貌测量技术对多件同一生产系统依次生产的零件表面进行测量作为预检测，得到三维高密度点云数据，以及以彩色表示的表面形貌图像；

第二步：确定系统误差模式

根据点云数据与表面形貌图像，记录表面高度最高与最低的极限点出现的位置以及出现频率，统计结果后，出现最高与最低极限点次数较多的位置即是该零件的系统误差所在位置；在系统误差所在位置分别选取若干个样本点作为样本点集，计算样本点集内每一样本点的平面度偏差，将拥有最大平面度偏差的样本点作为之后搜索过程的初始样本点；

第三步：设定搜索过程参数

根据被测零件表面积设定搜索过程参数，包括搜索移动步长△S，禁忌列表容量C，妥协移动数CM，以及总移动数M；从初始样本点(x₀,y₀)点开始移动，则搜索可移动的方向有(x₀+△s,y₀),(x₀-△s,y₀),(x₀,y₀+△s),(x₀,y₀-△s)四个方向，其中，△S为搜索移动步长；将以上四步移动作为候选移动列表，分别对其进行平面度偏差计算，从中选取平面度偏差最大的位置点作为下一位置，同时当前点(x₀,y₀)写入禁忌列表，在一定禁忌表容量内不得出现；

第四步：妥协移动

当所有候选位置点平面度偏差都小于现有位置点的偏差时，依旧选取备选位置点中偏差较大的点作为下一步的位置点，将这一次移动称为妥协移动；第三步中设定的最大妥协移动次数为CM，当妥协移动次数大于CM时，表明搜索过程无法找到更大的平面偏差，因此最优样本点就是之前搜索过程中找到的最大偏差位置点，搜索结束；

第五步：搜索结束条件

当搜索移动次数达到第三步中设定的总移动数M时，搜索过程结束，最优样本点为搜索过程中平面度偏差最大的样本点。

2.根据权利要求1所述的三坐标测量机测量平面度的样本点优化选取方法，其特征在于，第一步中，三维高分辨率表面形貌测量技术横向与纵向最小测量间隔为0.15mm，垂直方向高度测量精度达1μm，测量范围达到500mm*300mm，测点密度达到每平方毫米40个测量点。

3.根据权利要求1所述的三坐标测量机测量平面度的样本点优化选取方法，其特征在于，第二步中，应用MATLAB软件记录平面度最大偏差样本点出现频率与位置，以及读入所需点云数据并且计算平面度偏差，确定制造系统的系统误差模式。

4.根据权利要求1所述的三坐标测量机测量平面度的样本点优化选取方法，其特征在于，第三步中，

搜索移动步长△S小于被测平面边长的1/20且大于1mm；

禁忌列表容量C为3-5；

妥协移动数CM为3-10；

总移动数M根据被测平面表面积设定。

5.根据权利要求4所述的三坐标测量机测量平面度的样本点优化选取方法，其特征在于，应用MATLAB软件进行搜索过程模拟。

6.根据权利要求1所述的三坐标测量机测量平面度的样本点优化选取方法，其特征在于，第一步中，采用三维高分辨率表面形貌测量技术对八件以上同一生产系统依次生产的零件表面进行测量。