CN111536876A - 一种三偏心蝶阀密封面的在位测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三偏心蝶阀密封面的在位测量方法，包括：获取置于转台上待测工件外部轮廓数据点的坐标信息；对数据点的坐标信息通过最小二乘拟合建立第一空间直线方程；从第一空间直线方程中根据预设锥角选取最优母线方程；通过最优母线方程拟合得到第一圆锥面方程；获取m个拟合的中心点的坐标，将中心点的坐标代入第一圆锥面方程，得到相应的m个第二圆锥面的方程；在数据点到m个第二圆锥面的最小距离值集合中选取误差最小的集合所对应的第二圆锥面为最佳拟合圆锥曲面。通过以上算法，实现了在加工的同时进行测量，随时掌握加工误差，避免离线测量后对工件进行拆卸带来的二次加工误差。

Description

一种三偏心蝶阀密封面的在位测量方法

技术领域

本发明涉及测量技术领域，具体涉及一种三偏心蝶阀密封面的在位测量方法。

背景技术

目前机械制造过程大多数采用离线测量技术。采用离线测量方法需要加工与测量分别在专业设备上进行，加工完工件需移至测量设备进行检测。这种方法适用于大批量的生产，缺点是不可避免地带来二次装夹误差、加工周期延长和工件周转过程损伤等问题，影响生产进度与效率。

常用的离线测量方法包括：卡尺测量、三坐标测量仪等。卡尺测量因使用了游标卡尺、千分尺和卡规等标准化的工具，具有价格便宜，使用方便的优点。但是三偏心蝶阀独特的斜锥面结构导致了直边到斜边的最大尺寸只是最大直边和最大斜边上两个点的距离，因此测量常常全凭操作工人的手感，而且测量重复精度很差，不同的工人测量结果也有很大差距。并且三偏心的零泄露密封是需要密封面完全面接触的，尺寸上的误差会导致接触部位只是一条线，因此很难实现零泄露的要求，更不用说实现双向零泄露密封的要求了。此外，目前的三坐标测量仪由于尺寸限制，无法对直径较大的蝶阀进行准确测量；且使用三坐标测量仪就必须将工件从车床加工工作台上拆卸下来，此时测量得到的误差也无法再对工件进行二次的补刀加工。因为测量结束后若要进行二次加工，则必须要重新装夹工件，由于三偏心蝶阀密封面形状的不对称性，二次装夹必然会产生较大的误差，即使重新装夹在车床上也不能进行再次加工，对于仅稍微超过误差允许范围的工件，也只能选择报废处理。

在位测量指的是工件在被加工之后，不对被加工零件进行拆卸，仍然夹持在机床之上，在机床上对被加工零件进行测量，若测量结果不合格，则在机床上直接快速地返修，避免了离线测量后对工件进行拆卸带来的二次加工误差，进一步提高加工精度。

因此，如何对工件采用在位测量方法，在加工的同时进行测量，随时掌握加工误差，避免离线测量后对工件进行拆卸带来的二次加工误差，成为亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种三偏心蝶阀密封面的在位测量方法，以解决现有技术中采用离线测量对工件进行拆卸带来的二次加工误差问题。

本发明实施例提供了一种三偏心蝶阀密封面的在位测量方法，包括：

获取置于转台上待测工件外部轮廓数据点的坐标信息；

对数据点的坐标信息通过最小二乘拟合建立第一空间直线方程；

从第一空间直线方程中根据预设锥角选取最优母线方程；

通过最优母线方程拟合得到第一圆锥面方程；

获取m个拟合的中心点的坐标，将中心点的坐标代入第一圆锥面方程，得到相应的m个第二圆锥面的方程；其中，中心点从待测工件的圆锥顶点所在平面中的预设区域内选取，平面与转台的上表面平行，预设区域为包含圆锥顶点的半径为r的圆形区域，或，预设区域为包含圆锥顶点的边长为r的正方形区域，m为大于等于1的自然数；

在数据点到m个第二圆锥面的最小距离值集合中选取误差最小的集合所对应的第二圆锥面为最佳拟合圆锥曲面。

可选地，获取置于转台上待测工件外部轮廓数据点的坐标信息包括：当转台每旋转预定角度后，激光传感器对待测工件进行一次采集操作；当转台旋转一周后，将激光传感器随Z轴下移预定距离以备于下一次采集操作。

可选地，在对数据点的坐标信息通过最小二乘拟合建立第一空间直线方程之前，还包括：

将数据点中符合要求的最优数据设置为标准点，剩余数据点为待筛选数据点；

设置相对距离偏差阈值；

计算待筛选数据点与标准点之间的相对距离，若相对距离小于等于相对距离偏差阈值，则待筛选数据点为合格数据点。

可选地，从第一空间直线方程中根据预设锥角选取最优母线方程包括：

获取第一空间直线方程的方向向量；

根据方向向量获取获取第一空间直线和标准直线之间的夹角；

根据夹角计算得出以第一空间直线为母线的圆锥的锥角；

将锥角范围为18°～23°之间的所有第一空间直线作为第二空间直线；

从第二空间直线中选取出一条直线作为最优母线。

可选地，获取第一空间直线方程的方向向量包括：

计算第一空间直线方程的残差平方和；

对残差残差平方和进行求导得到第一空间直线方程的系数和第一空间直线的方向向量。

可选地，获取m个拟合的中心点的坐标，将中心点的坐标代入第一圆锥面方程，得到相应的m个第二圆锥面方程包括：

将第二空间直线的方程代入第一圆锥面的一般方程中，获得第二圆锥面的方程，第二圆锥面的方程与第一空间直线方程的系数有关。

可选地，在数据点到m个第二圆锥面的最小距离值集合中选取误差最小的集合所对应的第二圆锥面为最佳拟合圆锥曲面包括：

利用多元函数条件极值的拉格朗日乘数法获得数据点到m个第二圆锥面的距离最小值的一般表达式；

将数据点代入距离最小值的一般表达式，求得数据点到m个第二圆锥面的最小距离值集合；

对数据点到m个第二圆锥面的最小距离值集合分别计算误差，选取误差最小的最小距离值集合对应的第二圆锥面为最佳拟合圆锥曲面。

可选地，利用多元函数条件极值的拉格朗日乘数法获得数据点到m个第二圆锥面的距离最小值的一般表达式包括：

根据数据点的坐标获得拉格朗日函数；

根据三维坐标参数对拉格朗日函数中分别求导，获得同拉格朗日参数相关以及数据点的坐标相关的坐标代数式；

将坐标代数式代入第二圆锥面的方程，得到与拉格朗日参数相关的第三圆锥面方程；

通过计算第三圆锥面方程的极值，获得拉格朗日参数的具体数值；

通过同拉格朗日参数相关以及数据点的坐标相关的坐标代数式求出数据点到m个第二圆锥面的距离最小值。

本发明实施例提供了一种三偏心蝶阀密封面的在位测量方法，将待测的三偏心蝶阀工件放置于转台上，通过激光传感器采集待测工件密封面数据点的坐标信息，编码器将激光传感器采集到的数据传到计算机上；通过计算数据点(除拟合空间直线的数据点)到圆锥曲面的距离来判断该数据点是否能够拟合到该圆锥曲面上；不然，寻找下一个平面中心点，继续拟合得到一个圆锥曲面，再计算其余数据点到圆锥曲面的距离来判断该数据点是否能够拟合到该圆锥曲面上；重复以上步骤，拟合误差直到|Δ_ij≤Δ₀₀|，说明该圆锥曲面为最佳拟合面。

通过以上实施例提供的三偏心蝶阀密封面的在位测量方法，可以获取更为完整的工件的正确测量数据，以提高测量系统测量精度，并对后续的加工起指导作用。实现了在加工的同时进行测量，随时掌握加工误差，避免离线测量后对工件进行拆卸带来的二次加工误差。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1示出了本发明实施例中一种三偏心蝶阀密封面的在位测量方法的流程图；

图2示出了本发明实施例中一种三偏心蝶阀密封面的采集数据点与合格数据点之间的关系图；

图3示出了本发明实施例中另一种三偏心蝶阀密封面在位测量算法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前在位测量通过在位测量获得被加工曲面的若干离散数据，根据这些数据，我们希望得到一个连续的曲面与已知数据相吻合，此过程为曲面拟合过程。曲面拟合技术在计算机图形学、数值计算等领域有着广泛的应用。目前常用的曲面拟合方法有：最小二乘法、插值法、缩张算法等。

插值法是根据插值原则构造n次多项式P_n(x)，使得P_n(x)在各测试点的数据正好通过实测点；虽然插值法能够保留原始数据点，但是，在一般情况下，为了尽可能更大限度地反映实际情况而采集了很多数据点，导致插值多项式P_n(x)的次数很高，这不仅增大了计算量，而且影响了拟合精度，不利于工程实际生产过程中的工件的曲面拟合。缩张算法是一种以收缩、扩张搜索空间为基本特征的直接迭代算法，在基于搜索空间较为简单的条件下，缩张算法无需提供适合的初始值就能实现最优拟合，但是一旦搜索空间复杂化，它的搜索效率就会下降，并且对多参数非线性问题难以实施。最小二乘法是根据已知的数据选取一个近似的函数f(x)，使得函数f(x)的均方根误差最小。虽然最小二乘法拟合在保留某些原始数据点的情况下有所不足，但是最小二乘法拟合的最大优点是拟合精度可以调控，可以根据实际使用情况选择不同的拟合精度。最小二乘法线性拟合曲面更是简单直接、便于操作，有利于实际加工过程的反馈。

本发明实施例提供了一种三偏心蝶阀密封面的在位测量方法，如图1所示，包括：

步骤S10，获取置于转台上待测工件外部轮廓数据点的坐标信息。

在本实施例中，将待测的三偏心蝶阀工件放置于转台上，通过激光传感器采集待测工件密封面数据点的坐标信息，编码器将激光传感器采集到的数据传到计算机上。

步骤S20，对数据点的坐标信息通过最小二乘拟合建立第一空间直线方程。

在本实施例中，待测的三偏心蝶阀工件随转台转动，激光传感器对待测的三偏心蝶阀工件的密封面进行信息采集，得到待测的三偏心蝶阀工件密封面的三维坐标信息，对数据点进行线性拟合得到多个第一空间直线的方程。

最小二乘法是根据已知的数据选取一个近似的函数f(x)，使得函数f(x)的均方根误差最小。虽然最小二乘法拟合在保留某些原始数据点的情况下有所不足，但是最小二乘法拟合的最大优点是拟合精度可以调控，可以根据实际使用情况选择不同的拟合精度。最小二乘法线性拟合曲面更是简单直接、便于操作，有利于实际加工过程的反馈。

在本实施方式中，在位测量条件下采用最小二乘法线性拟合曲面可以及时反馈加工误差情况，对后续加工做技术指导，使工件加工精度进一步提高。

步骤S30，从第一空间直线方程中根据预设锥角选取最优母线方程。

在本实施例中，由于待测的三偏心蝶阀工件的密封面近似圆锥面，因此要从步骤S20中的多个第一空间直线的方程中选取出一条直线来作为拟合圆锥面的最优母线。最优母线根据第一空间直线方程同标准直线之间的锥角大小进行选取。

步骤S40，通过最优母线方程拟合得到第一圆锥面方程。

在本实施例中，在世界坐标系中确定一条线段以及锥角，即可获得多个圆锥面，这些圆锥面顶点未确定。

步骤S50，获取m个拟合的中心点的坐标，将中心点的坐标代入第一圆锥面方程，得到相应的m个第二圆锥面的方程。其中，中心点从待测工件的圆锥顶点所在平面中的预设区域内选取，平面与转台的上表面平行，预设区域为包含圆锥顶点的半径为r的圆形区域，或，预设区域为包含圆锥顶点的边长为r的正方形区域，m为大于等于1的自然数。

在本实施例中，激光传感器对待测的三偏心蝶阀工件密封面顶点坐标进行数据采集，在待测工件随转台旋转的过程中，待测工件密封面顶点的x轴坐标和y轴坐标可能发生变化，而待测工件密封面顶点的z轴坐标一般不会发生变化。若待测的三偏心蝶阀工件摆放时，其密封面顶点恰好处于转台中心的正上方，则待测工件密封面顶点的坐标在转台转动过程中不会发生改变。

以圆形区域为例，在任意一次测量过程中，确定一个以密封面顶点坐标为圆心、r为半径的圆形区域，将该圆形区域按预设大小平均划分为m个单位区域，选取单位区域中心坐标为拟合的中心点，将m个拟合中心点坐标代入步骤S40中的第一圆锥面方程，得到m个第二圆锥面的方程。半径r和m的值可根据实际需要进行设置。

步骤S60，在数据点到m个第二圆锥面的最小距离值集合中选取误差最小的集合所对应的第二圆锥面为最佳拟合圆锥曲面。

在本实施例中，通过计算数据点(除拟合空间直线的数据点)到圆锥曲面的距离来判断该数据点是否能够拟合到该圆锥曲面上；不然，寻找下一个平面中心点，继续拟合得到一个圆锥曲面，再计算其余数据点到圆锥曲面的距离来判断该数据点是否能够拟合到该圆锥曲面上；重复以上步骤，拟合误差直到|Δ_ij≤Δ₀₀|，说明该圆锥曲面为最佳拟合面。

通过以上实施例提供的三偏心蝶阀密封面的在位测量方法，可以获取更为完整的工件的正确测量数据，以提高测量系统测量精度，并对后续的加工起指导作用。实现了在加工的同时进行测量，随时掌握加工误差，避免离线测量后对工件进行拆卸带来的二次加工误差。

作为可选的实施方式，获取置于转台上待测工件外部轮廓数据点的坐标信息：当转台每旋转预定角度后，激光传感器对待测工件进行一次采集操作；当转台旋转一周后，将激光传感器随Z轴下移预定距离以备于下一次采集操作。

在本实施例中，待测工件放在转台上，转台带动待测工件匀速旋转，待测工件每转动相同的角度激光测量一次数据，转动一圈之后，激光传感器完成一次测量；之后激光传感器随Z轴向下移动合适的距离，工件每转动相同的角度激光测量一次数据，转动一圈之后，激光传感器完成一次测量。重复上述操作，最终获得全部的数据点。

所有测定的数据点的特点为：存在一段具有相同数值的数据带以及另一段具有相同数值的数据带。

转台带动工件匀速旋转，可以将数据点按平均旋转角度分成数据点的列。

作为可选的实施方式，在步骤S20之前，还包括：

步骤S11，将数据点中符合要求的最优数据设置为标准点，剩余数据点为待筛选数据点。

步骤S12，设置相对距离偏差阈值。

步骤S13，计算待筛选数据点与标准点之间的相对距离，若相对距离小于等于相对距离偏差阈值，则待筛选数据点为合格数据点。

在本实施例中，利用相对距离偏差去除异常数据点；每次测量完成一圈时，该组数据的数据点会有两段明显差异的数值，此时较小数值的那组数据较为接近标准数值。假定采集到的数据点列中，存在符合要求的最优数据，将其设置为标准点。如图2所示，按照以上方法设置标准点集，计算其他数据点与标准点集之间的相对平均距离D，同时按照需求设置相对距离偏差阈值ε，若D≤ε，则该数据点符合要求，最终求得所有符合要求的数据点。

作为可选的实施方式，步骤S30包括：

步骤S301，获取第一空间直线方程的方向向量。

步骤S302，根据方向向量获取获取第一空间直线和标准直线之间的夹角。

步骤S303，根据夹角计算得出以第一空间直线为母线的圆锥的锥角。

步骤S304，将锥角范围为18°～23°之间的所有第一空间直线作为第二空间直线。

步骤S305，从第二空间直线中选取出一条直线作为最优母线。

在本实施例中，选取锥角为20°的直线作为最优母线。

作为可选的实施方式，步骤S301包括：

计算第一空间直线方程的残差平方和；

对残差残差平方和进行求导得到第一空间直线方程的系数和第一空间直线的方向向量。

在本实施例中，假设直线方程为：

其中

为激光传感器采集到的待测三偏心蝶阀工件密封面的数据点坐标。

求得残差平方和为：

Q_ij和Q_i，j+1即优化判据，对Q_ij和Q_i，j+1分别求导得：

第一空间直线方程的系数为：

由平面垂直法向量可知，标准直线方向向量

空间直线的方向向量为

则步骤S302中根据方向向量获取获取第一空间直线和标准直线之间的夹角：根据

可以计算出第一空间直线l_ij和标准直线的之间的夹角为

步骤S303，根据夹角计算得出以第一空间直线为母线的圆锥的锥角为α_ij。

作为可选的实施方式，步骤S50包括：将第二空间直线的方程代入第一圆锥面的一般方程中，获得第二圆锥面的方程，第二圆锥面的方程与第一空间直线方程的系数有关。

在本实施例中，第二空间直线为同标准直线之间锥角α_ij为20°的第一空间直线，将第二空间直线l₂：

代入圆锥面的方程：G(x,y,z)＝a²(x²+y²)-z²，本方程中的系数a根据第二空间直线上的数据点进行拟合计算获得。

得到圆锥曲面方程：

确定中心点C_m(x,y,z)，将中心点坐标C_m(x,y,z)代入圆锥面的方程得到：

作为可选的实施方式，步骤S60包括：

步骤S601，利用多元函数条件极值的拉格朗日乘数法获得数据点到m个第二圆锥面的距离最小值的一般表达式。

具体地，步骤S601包括：

步骤S6011根据数据点的坐标获得拉格朗日函数。

列出拉格朗日函数式：

L_ij＝(x-x_ij)²+(y-y_ij)²+(z-z_ij)²+λ[a²(x²+y²)-z²]

其中，(x,y,z)为圆锥曲面上的点，(x_ij,y_ij,z_ij)为第二空间直线l₂上的点。

步骤S6012，根据三维坐标参数对拉格朗日函数中分别求导，获得同拉格朗日参数相关以及数据点的坐标相关的坐标代数式。

对步骤S6011中的拉格朗日函数求导：

令L'_x＝0，L'_y＝0，L'_z＝0，得到关于λ以及数据点坐标的xyz坐标代数式：

步骤S6013，将坐标代数式代入第二圆锥面的方程，得到与拉格朗日参数相关的第三圆锥面方程。

将步骤S6012中的xyz坐标代数式代入圆锥面的方程G(x,y,z)中，得到：

步骤S6014，通过计算第三圆锥面方程的极值，获得拉格朗日参数的具体数值。

对G(λ)求极值，可以求出λ的值。

步骤S6015，通过同拉格朗日参数相关以及数据点的坐标相关的坐标代数式求出数据点到m个第二圆锥面的距离最小值。

已知数据点集合X∈{x＝(x_ij,y_ij,z_ij)}，计算空间点(x_ij,y_ij,z_ij)到圆锥曲面的距离：

步骤S602，将数据点代入距离最小值的一般表达式，求得数据点到m个第二圆锥面的最小距离值集合。

由步骤S6012已知，

以及步骤S6014中求出的λ的值，代入距离公式d_ij中，求出数据点到m个第二圆锥面的距离最小值。

步骤S603，对数据点到m个第二圆锥面的最小距离值集合分别计算误差，选取误差最小的最小距离值集合对应的第二圆锥面为最佳拟合圆锥曲面。

令

当Δ_ij小于0.2％时，停止迭代，此时，可以找到最佳的拟合圆锥曲面。

如图3所示，在位测量条件下利用最小二乘线性拟合三偏心蝶阀密封面的算法，包括如下步骤：

步骤一：激光测量时，工件放在转台上，转台带动工件匀速旋转，工件每转动相同的角度激光测量一次数据，转动一圈之后，激光传感器完成一次测量；之后激光传感器随Z轴向下移动合适的距离，工件每转动相同的角度激光测量一次数据，转动一圈之后，激光传感器完成一次测量。重复上述操作，最终获得全部的数据点。编码器将采集测量得到的数据传到计算机上。

步骤二：利用相对距离偏差去除异常数据点；每次测量完成一圈时，该组数据的数据点会有两段明显差异的数值，此时较小数值的那组数据较为接近标准数值。按照以上方法设置标准点集，计算其他数据点与标准点集之间的相对平均距离D，同时按照需求设置相对距离偏差阈值ε，若D≤ε，则该数据点符合要求，最终求得所有符合要求的数据点。

步骤三：通过建立数据点的空间直线方程并进行最小二乘拟合；通过求得“优化判据”——残差平方和，最后得到空间直线l_ij和该直线的方向向量为

步骤四：根据得到的空间直线计算锥角并进行拟合得到三维曲面约束为圆锥面，得到圆锥曲面的一般方程。

步骤五：对于得到的一般圆锥面方程，通过确定中心点C_m(x,y,z)依次得到进一步拟合的圆锥面；利用多元函数条件极值的拉格朗日乘数法，求出数据点集与圆锥面的距离方程d_ij；通过计算数据点集与圆锥面的距离方程d_ij的均值Δ_ij，判断最终拟合得到的圆锥曲面为最优解。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (8)

1.一种三偏心蝶阀密封面的在位测量方法，其特征在于，包括：

获取置于转台上待测工件外部轮廓数据点的坐标信息；

对所述数据点的坐标信息通过最小二乘拟合建立第一空间直线方程；

从所述第一空间直线方程中根据预设锥角选取最优母线方程；

通过所述最优母线方程拟合得到第一圆锥面方程；

获取m个拟合的中心点的坐标，将所述中心点的坐标代入所述第一圆锥面方程，得到相应的m个第二圆锥面的方程；其中，所述中心点从所述待测工件的圆锥顶点所在平面中的预设区域内选取，所述平面与所述转台的上表面平行，所述预设区域为包含所述圆锥顶点的半径为r的圆形区域，或，所述预设区域为包含所述圆锥顶点的边长为r的正方形区域，m为大于等于1的自然数；

在所述数据点到m个所述第二圆锥面的最小距离值集合中选取误差最小的集合所对应的所述第二圆锥面为最佳拟合圆锥曲面。

2.根据权利要求1所述的三偏心蝶阀密封面的在位测量方法，其特征在于，获取置于转台上待测工件外部轮廓数据点的坐标信息包括：

当所述转台每旋转预定角度后，激光传感器对所述待测工件进行一次采集操作；当所述转台旋转一周后，将所述激光传感器随Z轴下移预定距离以备于下一次采集操作。

3.根据权利要求1所述的三偏心蝶阀密封面的在位测量方法，其特征在于，在对所述数据点的坐标信息通过最小二乘拟合建立第一空间直线方程之前，还包括：

将所述数据点中符合要求的最优数据设置为标准点，剩余数据点为待筛选数据点；

设置相对距离偏差阈值；

计算所述待筛选数据点与所述标准点之间的相对距离，若所述相对距离小于等于所述相对距离偏差阈值，则所述待筛选数据点为合格数据点。

4.根据权利要求1所述的三偏心蝶阀密封面的在位测量方法，其特征在于，从所述第一空间直线方程中根据预设锥角选取最优母线方程包括：

获取所述第一空间直线方程的方向向量；

根据所述方向向量获取获取所述第一空间直线和标准直线之间的夹角；

根据所述夹角计算得出以所述第一空间直线为母线的圆锥的锥角；

将所述锥角范围为18°～23°之间的所有所述第一空间直线作为第二空间直线；

从所述第二空间直线中选取出一条直线作为最优母线。

5.根据权利要求4所述的三偏心蝶阀密封面的在位测量方法，其特征在于，获取所述第一空间直线方程的方向向量包括：

计算所述第一空间直线方程的残差平方和；

对所述残差残差平方和进行求导得到所述第一空间直线方程的系数和所述第一空间直线的方向向量。

6.根据权利要求5所述的三偏心蝶阀密封面的在位测量方法，其特征在于，获取m个拟合的中心点的坐标，将所述中心点的坐标代入所述第一圆锥面方程，得到相应的m个第二圆锥面方程包括：

将所述第二空间直线的方程代入所述第一圆锥面的一般方程中，获得所述第二圆锥面的方程，所述第二圆锥面的方程与所述第一空间直线方程的系数有关。

7.根据权利要求6所述的三偏心蝶阀密封面的在位测量方法，其特征在于，在所述数据点到m个所述第二圆锥面的最小距离值集合中选取误差最小的集合所对应的所述第二圆锥面为最佳拟合圆锥曲面包括：

利用多元函数条件极值的拉格朗日乘数法获得所述数据点到m个所述第二圆锥面的距离最小值的一般表达式；

将所述数据点代入所述距离最小值的一般表达式，求得所述数据点到m个所述第二圆锥面的最小距离值集合；

对所述数据点到m个所述第二圆锥面的最小距离值集合分别计算误差，选取误差最小的所述最小距离值集合对应的第二圆锥面为最佳拟合圆锥曲面。

8.根据权利要求7所述的三偏心蝶阀密封面的在位测量方法，其特征在于，利用多元函数条件极值的拉格朗日乘数法获得所述数据点到m个所述第二圆锥面的距离最小值的一般表达式包括：

根据所述数据点的坐标获得拉格朗日函数；

根据三维坐标参数对所述拉格朗日函数中分别求导，获得同拉格朗日参数相关以及所述数据点的坐标相关的坐标代数式；

将所述坐标代数式代入所述第二圆锥面的方程，得到与所述拉格朗日参数相关的第三圆锥面方程；

通过计算所述第三圆锥面方程的极值，获得所述拉格朗日参数的具体数值；

通过同拉格朗日参数相关以及所述数据点的坐标相关的坐标代数式求出所述数据点到m个所述第二圆锥面的距离最小值。

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