異なる測定対象に対応し普遍性を備えた数値制御工作機械の機上測定システムにおける最適測定領域決定方法を研究するため、測定対象として球を選定し、機上測定システムの動作原理及び誤差原因を分析した。BAS-BPニューラルネットワークを用いて単一幾何誤差ホワイトニングモデルを構築し、同時に測定システムの総合誤差モデル及び球測定誤差モデルを確立した。最適測定領域の検索最適化に用いる差分進化カッコウ（DE-CS）アルゴリズムを研究し、異なるアルゴリズムの探索性能比較を行い、アルゴリズムの最適性能パラメーターを決定した。球の最適測定領域を決定する実験装置を構築し、対応実験を行い、アルゴリズムで決定した最適測定位置と実際の測定による最適測定位置の一致性を比較した。実験結果は、上記方法で検索計算によって決定した球に対する最適測定領域位置が実験測定で決定した最適測定領域位置と一致し、最適測定領域は以下の通りであることを示した：<inline-formula><alternatives><math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M1"><mn mathvariant="normal">430.783</mn><mo> </mo><mo> </mo><mtext> </mtext><mi mathvariant="normal">mm</mi><mo>≤</mo><mi>X</mi><mo>≤</mo><mn mathvariant="normal">439.783</mn><mtext> </mtext><mo> </mo><mo> </mo><mi mathvariant="normal">mm</mi><mo>,</mo><mo>-</mo><mn mathvariant="normal">145.133</mn><mo> </mo><mo> </mo><mtext> </mtext><mi mathvariant="normal">mm</mi><mo>≤</mo><mi>Y</mi><mo>≤</mo><mo>-</mo><mn mathvariant="normal">136.133</mn><mtext> </mtext><mi mathvariant="normal">mm</mi></math><graphic specific-use="big" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/BD8F79D2-3A07-4dbb-ADF7-7B396EBAB1C9-M001.jpg"/><?fx-imagestate width="99.82199860" height="2.96333337"?><graphic specific-use="small" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/BD8F79D2-3A07-4dbb-ADF7-7B396EBAB1C9-M001c.jpg"/><?fx-imagestate width="99.82199860" height="2.96333337"?></alternatives></inline-formula> および <inline-formula><alternatives><math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M2"><mo>-</mo><mn mathvariant="normal">268</mn><mo> </mo><mtext> </mtext><mo> </mo><mi mathvariant="normal">mm</mi><mo>≤</mo><mi>Z</mi><mo>≤</mo><mo>-</mo><mn mathvariant="normal">258</mn><mtext> </mtext><mo> </mo><mo> </mo><mi mathvariant="normal">mm</mi></math><graphic specific-use="big" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/BD8F79D2-3A07-4dbb-ADF7-7B396EBAB1C9-M002.jpg"/><?fx-imagestate width="38.35400009" height="2.87866688"?><graphic specific-use="small" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/BD8F79D2-3A07-4dbb-ADF7-7B396EBAB1C9-M002c.jpg"/><?fx-imagestate width="38.35400009" height="2.87866688"?></alternatives></inline-formula>、実測最大誤差最小値は3.1 μmであり、アルゴリズムで求めた誤差も測定空間全体の最小値0.7107 μmであり、点や面など他の測定対象に対する最適測定領域の決定にも利用可能であり普遍性を有し、機上測定システムの最適測定領域の決定に利用できる。

機上測定システム;誤差モデリング;DE-CSアルゴリズム;最適測定領域;普遍性