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如何选择圆特征的拟合算法?
时间:2018-07-16 12:42:39 来源: 字体:[ 超大 中型 标准 ]
  同样的圆,相同的特征点,选择不同的算法,结果各有不同。在测量软件中,常见的圆特征拟合算法有最小二乘法、最小区域法、最大内切圆和最小外接圆等四种算法,不同的算法结果自然不同,不同的结果自然对应不同的用途。
1.最小二乘圆(高斯算法)
  最小二乘圆原理:根据测量点拟合圆,圆的中心位于所有点的中心,计算基于最小二乘法。这种计算是一种求均值法,异常值对指定要素计算的影响非常小(测点越多,影响越小)。拟合直线也是同样的原理。
  最小二乘圆的应用场合:对于传统的圆和圆柱尺寸以及位置特征,常用的解决办法是使用最小二乘方用于计算尺寸位置。最小二乘方也是使用最为广泛,最为人熟知的一种计算方法。
2.最小间隔圆
  最小间隔/最小区域圆原理:此种计算类型会根据测量点,算出两个圆,一个圆在所有点外面,另外一个圆位于所有点内部,并且这两个圆同心。将两圆之间距离的一半与较小圆直径相加,得到圆叫做最小区域圆。拟合直线也是同样的原理。
  最小间隔/最小区域圆的应用场合:应用传统的圆度是使用最小二乘方进行计算的。随着生产制造对于公差要求的日益提高,FCF圆度和圆柱度按照ASME Y14.5标准使用Chebychev(最小间隔)计算。
3.最大内切圆
  最大内切圆原理:此拟合方法会根据测量点,生成最大直径的内切圆(圆的内部没有测量点),所有点位于生成的圆外部,而且这个圆直径尽可能大。
  最大内切圆的应用场合:广泛应用在需要考虑装配配合的场合,测量孔特征时,得到孔最小直径,或者说,得到可以装配到孔里最大轴的直径。当特征孔的圆弧小于90°时不能使用此计算类型。
4.最小外接圆
  最小外接圆的原理:此拟合方法会根据测量点,生成包含所有数据点的最小直径的外接圆,所有点位于圆的内部并且圆的直径尽可能小。
  最小外接圆的应用场合:广泛应用在需要考虑装配配合的场合,测量轴特征时使用,得到轴特征的最大直径,或者说,得到能够装配此轴的孔的最小直径。特征轴上的圆弧小于 180°时不能使用此计算类型。

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