提出一种圆度误差评定的实用算法,利用线性规划单纯形法,按最小条件求得圆度误差.计算结果表明所建立的数学模型具有编程简单和运行速度快的特点,此外该评定方法具有很强的通用性,对于其它形状误差的求解亦有参考价值.

分析了采用角位移三点法和线位移三点法测量工件圆度误差时,两种方法权函数的频域特性:谐波抑制特性、测量系统权函数总体特性和对噪声的敏感特性.结果表明,角位移三点法存在0阶、1阶谐波抑制,且该测量系统的权函数有高通特性,这些特性不利于提高属于低频信号范围的圆度误差的测量精度,但有助于抑制测量噪声对圆度误差分离精度的影响.

通过分析目前同轴度误差评定的方法及其不足，提出了一种基于MATLAB优化工具箱的同轴度评定方法，把同轴度误差评定转化为圆度误差评定，提高了运算速度和准确度。并分析了产生同轴度误差的因素提出了改进方法。

通过对新一代GPS形状误差检验操作算子的研究,明确了轴类零件形状误差评定所需要的基本方法。在分析圆度误差几何模型的基础之上,建立了圆度误差评定的规划数学模型。结合理论分析和原有软硬件系统,运用VB和MATLAB混合编程技术对圆度误差评定软件进行设计,使主动量仪能够在磨加工过程中实现对圆度误差的评定,最后通过实验分析验证其可行性。研究成果丰富和完善了磨加工主动测量仪的功能,扩大了磨加工主动测量仪的适用范围,也使新一代GPS在实际工程中得到了应用,起到了一定的推广作用。

针对磨加工主动测量仪信号点到尺寸时的工件尺寸与信号点预设值存在偏差的问题,通过对信号点到尺寸时测量值偏差来源的分析,确定了影响信号点到尺寸判定产生偏差的主要原因是由于工件圆度误差的存在;并在此基础上提出了基于圆度误差的信号点到尺寸判定方法和平均处理法到尺寸判定方法。通过实验证明了磨加工主动测量仪信号点到尺寸判定偏差主要是由于圆度误差的存在而引起;基于圆度误差的修正方法和平均处理的修正方法使到尺寸判定偏差绝对值最大不超过0.5μm,有效减弱了圆度误差对信号点到尺寸判定的影响,证明了基于圆度误差和平均处理法的信号点到尺寸判定的合理性和可行性。

针对磨加工主动测量仪中数字滤波方法的技术要求和特点,设计了基于圆度误差的限幅滤波方法,研究了采样数据是否有效的判断原则,提出先预测最新采样点的理想测量值,然后结合圆度误差确定限幅区间;预测值采用简单的一元线性方程推导,分析得出预测值是以理想值为期望的正态分布随机数,采样长度值Z的合理范围为（7～20）;分析了限幅条件偏差值与圆度误差值的关系,以及采样长度值Z与最大限幅比、限幅条件偏差值和有效判定率的关系。结合常见的滤波方法技术特点,设计了适用于主动测量仪的滑动加权均值滤波方法。最后采用Visual Studio 2008开发平台和C#编程语言仿真验证了所设计数字滤波方法的可行性。

为探索轴颈圆度、圆柱度误差对轴承润滑性能的影响机制,建立轴颈存在圆度、圆柱度误差的径向轴承模型,推导对应误差下的轴承液膜间隙函数,并分别研究轴颈圆度、圆柱度误差对润滑性能以及承载能力的影响机制。研究表明：轴颈圆度、圆柱度误差会导致轴承液膜润滑特性下降,并引起轴承的承载力和摩擦力出现周期性的波动,进而影响轴承的回转精度和轴系运行平稳性;重载情况下轴颈圆度、圆柱度误差对轴承润滑性能的影响更加显著,甚至会导致液膜破裂,轴承失效。

结合枪钻深孔加工刀具的结构与加工实际,深入研究了枪钻加工过程中圆度误差形成的机理,根据转子动力学涡动幅值与偏心距的关系,推导了影响枪钻钻头涡动幅值的材料因素.在保证钻头刚度的前提下,提出使用微钙钢材料的枪钻钻头的方案来抑制深孔加工过程中的涡动.通过数值计算与有限元分析仿真,得出钻头材料密度越大,偏心距越小,则涡动幅度越小,而微钙钢相对较大的密度特性可以在一定程度上抑制枪钻在工作中的涡动,从而达到了提升深孔加工圆度的目的.