HB Z 130-1988 微计算机辅助光学工具法安装准确度计算.pdf
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1、中华人民共和国航空工业部部标准指导性技术文件微计算机辅助光学工具法安装准确度计算HBZ 130-88 1988-0409发布1988-09一01实施中华人民共和国航空工业部批准目次1 主题内容与适用范围.( 2 符号.(。3 数据检索. . .(幻3. 1 数据结构. . . . . . . . (2) 3. 2 数据检索程序川. . ., (2) 3. 3 数据修改和补充. . . . (11) 4 准确度计算. . . . .门口4. 1 计算方法. .(11) 4. 2 计算程序.(13) 附录A基本误差组合的分布参数. . . . .(1日附录B准确度计算典型实例. . . . (37
2、) 中华人民共和国航空工业部部标准微计算机辅助光学工具法安装准确度计算HBZ 130-88 1 主题内容与适用范围本标准适用于飞机、火箭、导弹制造业,也适用于造船、机床、重型机械、大型电机、机车车辆、高能加速器、大型雷达天线,射电望远镜等部门。本标准使用PT80型微计算机。经少量修改,也可使用其它型号的微计算机Ic 本标准与航空工业部部标准光学工具安装理架)HBjZ82和4光学工具法安装准确度HB/Z129配套使用。2 符号A一一误差;.0 (微计算机显示为D)一一误差立的分布带中点值:Iic一一第i个环节误差的分布带中点值1ill:Q一一累积误差或尺寸链闭环的分布带中点值;(微计算机报示为W
3、)一一误差的分布带宽度之半:i一一第i个环节误差的分布带宽度之半;吭一,累积误差或尺寸链闭环的分布带宽度之主hk一一相对离散系数;Ki一一-第i个环节误差的相对离散系数:K工一一累积误差或尺寸链闭环的相对离散;在数;(微计算机显示为r-一一相对不对称:系数zp.j一一第i个环节的相对不对称系数;E一一一累积误差或尺寸链闭环的相对不对称系数A一一误差传递系数;Ai一一第i个环节的误差传递系数;n-;-一误差环节数Jf (n)一一按误差环节总数n所确定的,用于近似计算累积误差分布带宽度之半的修正系数;H 计算累积误差分布带宽度之半的修正系数航空工业部198804-09发布1 S 8 8 - 09
4、-01实施HBjz130-88 L一瞄准距离,或测量长度。3 数据检索3. 1 辙撮结构光学工具法安装误差采用树状结构。光学工具法安装误差的数据结构树如图1所示,基本误差的数据结构树如图2-9所示,基本误差组合的数据结构树如图10所示。数据结构树最多达六层。第一层为光学工具法安装误差。第二层的标志为误差组合方式。基本误差是组成光学工具法安装误差的基本环节。例如准直望远镜对球体目标的瞄准误差。基本误差组合由若干个基本误差组合而成。这些组合在光学工具法安装中是经常遇到的,事先将这些组合的误差带分布参数计算好,可以简化、加速光学工具法安装准确度的计算。例如单视线误差由准直望远镜安装误差、瞄准误差、调
5、焦直线性误差、球体安装误差等组合而成。基本误差第三层的标志是误差属性,第四层的标志是光学工具或其特征,第五、六层的标志是光学工具及其几何参数。基本误差组合第三、四层的标志是光学工具或几何参数。3. 2 数据检囊程序3 2. 1 概述数据检索程序用BASIC语言编写,BASIC解释程序和检索程序均固化在ROM中,开机后即可使用。检索程序也可由键盘、磁带或磁盘输入内存。检索以人机对话方式进行,逐层按CRT显示的菜单选择各层的标志内容,即可检索得所需基本误差或基本误差组合的四个主要分布参数:误差带中点值鸟,误差带宽度之半,相对不对称系数和相对离散系数K.检索所得误差分布参数有三种处理方式z显示,打印
6、和转入计算程序,由操作者自行选择。这三种方式可重复选用。为防止操作错误的影响,在选择后,由计算机提示操作者按核选择内容是否正确,如有错误,可重新选择。3.2.2 检索程序检索程序流程图如图11所示。程序启动后,在微计算机提问下,操作者输入需检索的误差环节数量N,决定了以下的检索过程循环N次。在每个误差检索过程的开始,先在微计算机提问下键入该误差的传递系数A接着,CRT2 光学工具法安装误差HB/Z130-88 基本误差基本误差组合图1光学工具法安装误差数据结构树瞄准误差调焦直线性误差测长误差测水平误差测铅垂误差测角误差安装误差孔一轴转接误差光学站误差光学视线误差光学平西误差3 I H曲准l l
7、土产标精密水准仪子图2黯准误差数据结构树矿工一误差HBjzno-88 -.b卡飞L一,I ,$dI卜图3测长误差数据结构树L L L L L L L. t , 5 6 调焦直线性误差H,/Zlio-ai 准直望远镜一一L精密水准仪卡一-L工具经纬仪一一L精密经纬仪一一-L图4调焦直线性误差数据结构树水准器误差调水平反射镜误差图5测水平误差数据结构树WI/Z130-B8 测铅垂误差垂准镜误差悬垂线误差图6涮铅垂误差数据结构树测角误差经纬仪工具经纬仪图7测角误差数据结构树7 HBZ 130-88 安装误差8 与轴度差铀械行光机平误与轴度差轴械轴光机同误差图8安装误差数据结构树孔一轴转接误差轴以等概
8、率靠孔任意边零盹直角头a、b、c值误差孔中任意位青图9孔一轴转接误差数据结构树基斗罢课差组合光学站误是光学视线误差光学平面误差E髓/Z13日88球体目标光节站望远镜赌体站准:直望远镜直线性误差| 帘水准仪|hJ王具经纬仪|L精密结纬盯;工何f书约纬仪|图10基本模差组舍数据结构同使用水准器|用侧镜|9 HBj Z130 - 88 输入误差传递系数Ai显示第二层藕尊技核选择正确否?准盖章瞄误撞焦线误撞调直佳董索长差索测误栓水误撞测平差索角楚素测误检学误栓光站差索接差索转误栓装差索安误幢学面差索光平误幢学线羞索光幅提误撞N 误差参数使用方式选择图11检索程序流程图10 HB/Z130-88 逐层显
9、示光学工具法安装误差数据结构中各层的菜单,由操作者进行选择,并校核无误。一个误差的分布参数即检索完成,并自动存入相应的内存单元中。然后,自动转入下一个误差检索循环,直至N个误差全部检索完毕。检索所得数据,可以三种方式进行处理。3.2.3 检索步骤a. 绘制光学工具法安装尺寸链图,明确闭环和组成环,确定组成环传递系数。在确定组成环时,应尽量利用基本误差组合。b. 确定组成环中属于本标准范围内的基本误差和基本误差组合的数量。在本标准以外的误差分布参数,需由操作者自行键入。C. 明确各基本误差、基本误差组合的各层次标志内容。d. 开机。e. 如检索程序未固化在ROM中,由磁带或磁盘输入检索程序。f.
10、 启动检索程序。g. 根据微计算机的提问输入需检索基本误差和基本误差组合的总数。h. 按微计算机提示的各层次菜单逐层选择标志。i. 按微计算机提示的各层次菜单选择误差数据处理方式。j. 退出程序、关机。3.3 数据修改和补充光学工具法安装基本误差和基本误差组合分布参数数据的修改权属于航空工业部。各使用单位可根据本单位情况增加补充数据。4 准确度计算4. 1 计算方法光学工具法安装误差的综合.共有五种计算方法,由使用者根据具体情况和要求进行选择。4. ,. , 极大极小法E= 2: IA.Igu-HH-MUUMUU- 111 . . .,. . . . . ( 1 ) ,11:0 = bA As
11、o- . . . . . . . . . . . . . . . . . ., (2) 极大极小法不考虑误差的随机分布规律,汁算结果较保守,适用于n3或闭环要求极严格时。4.1.2 概率法各组成环互相独立时,z=J ZAikhj . . 11 HB/z130-88 Llr=三JAs(fm+mz-h,J. . . -. . . . . . . . . . . (4) , 司t使用此法的关键在于如何确定闭环的分布参数z和K当组成环互相独立、数量较多、没有分布带宽度特别大的组成环时,可认为闭环呈正态分布,即向=OtK2:二I0 4. ,. 3 经验公式法(1) 的=H) L.:A:. .,. . .
12、 . . . . . . . . ,. 1. . J L.: A: H = 1. 8 -O. 8-=(6) 三IA,Ia -岛。=三JAs/1. . . . . . ,. . . . . . . .叫7)-4. 1.4 经验公式法(2)的=f(侃)三JMzM仰式中f(的由表1根据n查得。表ln f(n) n f(n) n f(n) n f(n) n f(n) 3 O. 90 8 O. 64 13 O. 43 18 O. 38 26 O. 32 4 Q. 89 9 Q.61 11 O. 43 19 0.37 28 O. 31 一5 O. 88 10 O. 57 15 O. 42 20 0.36
13、30 0.30 .一一一-一6 O. 83 11 0.53 16 0.40 22 O. 35 35 0.28 7 O. 70 12 O. 50 17 O. 39 21 0.33 40 O. 27 经验公式法适用于准确度的估算。4. 1. 5 卷积法12 HB/ZBO-E! R 已知n个组成环的概率密度函数分别为f,(x,),f,(x,),fj(x;)yfn(x,),则闭环XE = X,十X,十x,+x. 的概率密度函数为f;算极大经验公式经验公式方概率法卷积法法极小法(1) ( 2) 离(m) 9. 0 O. 024 0. 014 0.019 0.022 0.014 9. 5 10. 0 O.
14、 033 0. 025 1l. 0 0. 037 0.032 12. 0 13.0 0.026 14. 0 15. 0 0. 034 o. 026 16.0 0.038 O. 033 17.0 18.0 19. 0 0.063 20. 0 O. 057 21. 0 一一22. 0 0.064 o. 059 23. 0 24. 0 0. 051 0. 050 O. 058 25. 0 -一26. 0 27.0 O. 065 28. 0 0.060 29.0 30.0 25 HB/Z130-88 表A3光学视线准直望远镜一零距直角头一球体目标)重复性误差的分布带之半数计值算极大经验公式经验公式(m
15、m) 方概率法卷积法法极小法(1) (2) 离(m) O. 5 O. 025 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 0.022 3. 0 O. 029 3.5 4. 0 0.026 O. 016 4. 5 Q.017 5. 0 5. 5 6. 0 6. 5 7. 0 0.023 7. 5 0.030 8.0 O. 027 8. 5 0.017 9. 0 26 HB/ Z130 - 88 续表A3.、数计值算极大经验公式经验公式(mm ) 方法概率法卷积法极小法(1) (2) 离(m) 9.5 O. 027 10. 0 0.035 O. 038 11. 0 0.043 12. 0 13. 0
16、0.027 14.0 O. 028 0.036 15. 0 0.039 0.044 16.0 17. 0 18. 0 O. 044 O. 028 0.036 0.039 O. 027 . 19. 0 O. 069 20. 0 O. 051 0.062 O. 062 21. 0 22. 0 0.070 23. 0 24. 0 0.051 25. 0 -一一26. 0 O. 052 O. 063 O. 063 27. 0 O. 071 28. 0 一-29.0 30.0 O. 064 27 HB/Z130-88 表A4光学平面(准直望远镜零距直角头)误差的分布带之半数计值算极大经验公式经验公式。n
17、m)方概率法番积法法极小法(1) (2) 离(m) l. 5 Q.076 0.063 2. 0 2. 5 O. 053 0.077 3.0 O. 064 3. 5 O. 038 0.037 4. 0 O. 078 4. 5 十0.065 O. 054 5. 0 O. 079 5.5 0.066 6. 0 O. 079 6. 5 0.038 O. 054 Q. 066 O. 037 7.0 0.080 7.5 8. 0 O. 067 0.081 O. 039 0.055 8. 5 O. 038 9. 0 O. 082 0.068 28 HB/ Z130-88 续表A4数计值算极大经验公式经验公式
18、(mm) 方概率法卷积法法极小法(1) (2) 离(m) 9. 5 O. 072 0.109 0.132 10.0 0.071 O. 099 O. 110 11. 0 0.133 12. 0 O. 111 0.134 13.0 0.112 14.0 O. 135 0. 073 O. 100 15. 0 O. 136 0.072 0.113 16.0 O. 137 17. 0 O. 114 0.101 18.0 0.138 O. 115 19. 0 O. 239 0.198 20. 0 0.189 Q. 240 O. 199 21. 0 22.0 0.241 0.200 23. 0 O. 242
19、 O. 14.3 O. 190 Q. 201 24. 0 0. 141 25 0 O. 243 0.202 26. 0 0.244 27.0 O. 203 0.245 0.191 28. 0 O. 204 29.0 O. 246 0.144 30. 0 0.247 O. 192 0. 205 29 HBjz130-88 表A5光学平面(水准仪误差的分布带之半数计值算极大经验公式(mm) 方概率法卷积法距法极小法(1) 离(m) 3. 0 0.053 0.057 3.5 4.0 4. 5 5. 0 0. 058 0.054 5. 5 o. 046 6.0 6. 5 0.047 7. 0 7.5
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