圆度误差的图像测量法

圆度误差是机械零件常见的形状误差之一,它的大小对精密机械的性能和寿命有重要影响,是零件几何精度的重要指标.本文探讨了一种基于图像测量技术的圆度误差测量方法.该方法通过对试件进行图像采集、图像预处理获得完整清晰的轮廓图像,然后利用改进的霍夫变换对系统进行标定,并按照最小条件法、利用有效的数据处理算法进行圆度误差评定.实验表明,用该方法进行圆度误差的测量是可行的,并具有测量精度高、速度快、实用性强的特点.     

基于机器视觉的短轴零件圆度检测

针对目前人工测量轴类零件圆度存在的效率低、综合误差大等问题,搭建了一个基于机器视觉的轴类零件圆度检测平台,基于单目相机对工件轮廓进行三维重构,并提出一种基于最小包容区域原则的自适应搜索逼近法对得到轮廓关键坐标点进行了圆度评定,实现了轴类零件圆度误差的非接触在线测量。其测量结果与文献中极点法所测结果对比精度更高,且与三坐标测量仪测量结果值平均有7.6μm的误差,较准确地测出了轴的圆度误差,证明该检测平台以及测量评定方法可以成功的对轴类零件进行圆度检测。     

滑阀内孔圆柱度误差气动测量系统的研究

提出了一种基于压力式气动测量原理的滑阀阀套内孔圆柱度误差测量方法,建立了基于该方法的自动测量系统。在分析滑阀阀套内孔圆柱度误差的气动喷嘴扫描测量原理及测量采集点的特点基础上,研究了基于改进遗传算法的极坐标下最小区域圆柱度误差的评定与计算方法,并进行了实验研究。实验和分析结果表明,该测量方法和系统具有分辨率高和测量精度高的特点,圆柱度误差评定算法的计算效率高、结果稳定可靠,能够满足滑阀阀套内孔圆柱度误差现场自动化测量的要求。     

基于最小区域法的圆柱度几何误差评定

在建立圆柱度几何误差最小区域评定规划模型的基础上,将最小区域法应用于圆柱度几何误差的优化评定中,实现了利用最小区域法对圆柱度几何误差规划模型的优化求解.以轴类零件的圆柱度的测量评定为例,通过对实际测量数据的误差评定,并将评定结果与现有的优化算法结果进行对比,结果表明基于最小区域法的圆柱度几何误差评定具有评定精度高等优点,具有较强的应用性和推广性.     

圆度误差评定的研究与展望

阐述了圆度误差的定义,介绍了圆度误差的测量现状,研究了各种测量方法和算法的优缺点,探讨了圆度测量系统的误差分离技术,为进一步研究圆度误差的测量与评定提供了一定的依据.     

圆度误差测量的探讨

我们在使用圆度仪测量圆度误差时 ,经常遇到调整精度达到何种程度就能够满足测量要求的问题。如果做到测量前心中有数 ,就不用去花费过多的时间进行调整 ,从而快速而准确地测量出圆度误差。下面就讨论一下影响圆度误差的测量问题。被测工件的轮廓形状总是由宏观的形状、波度和微观形状 (粗糙度 )等构成。我们一般在测量圆度误差时 ,选择滤波 1～ 5 0档 ,这样既反映了工件的有效轮廓 ,又排除了零件表面粗糙度及高中频波度的影响。在测量条件设定后 ,影响圆度测量误差的主要原因是被测工件定位的偏心和倾斜。下面分别讨论 :1)被测工件中心对圆…     

基于三维测量的圆度误差执行不确定度研究

在利用三坐标测量机进行实际测量时,获得的测量值通常是被测参数的估计值,没有给出测量的不确定度,造成测量结果的不完整。测量不确定度可分为方法不确定度和执行不确定度。方法不确定度在缺省状态下一般为0,而执行不确定度主要是由测量仪器本身或测量环境等引起的。给出了基于最小二乘法(LSM)的圆度误差数学评定模型,依据ISO测量不确定度表示指南(GUM),分析影响执行不确定估计的因素,推导出了误差影响因素对圆度误差执行不确定度的传递函数,进而得到各种因素的不确定度分量,最终合成执行不确定度。然后运用自适应蒙特卡洛计算机仿真(MCM)从测点数量、标准不确定度、圆度误差估计值、最短包含区间的左右端点等方面,验证了GUM的有效性,并给出其适用的范围。     

基于机器视觉的曲轴圆度误差评定

针对曲轴圆度测量效率低、稳定性差等现状,提出一种基于机器视觉的测量方法。首先,搭建视觉平台采集图像;其次,进行预图像处理并运用亚像素手段提高边缘精度,经三维重构复现圆周;然后,提出曲轴圆度误差视觉评定方案,并通过倾斜校正和回转误差补偿提高测量精度;最后,进行曲轴圆度误差测量对比实验。结果表明：视觉评定结果与三坐标测量机测量结果相比均值误差为6 μm,可实现曲轴圆度误差测量,且更加稳定。     

工业CT系统检测过程中缺欠尺寸的测量不确定度

针对工业CT系统在缺欠尺寸测量过程中的不确定度问题，对可能引起不确定度的误差源进行了分析，并基于GUM法对测量不确定度进行了研究。试验结果表明，所提出的分析方法可以满足工业CT系统对缺欠尺寸测量不确定度的评定要求，其中，测量过程中的误差、CT系统的空间分辨率、密度分辨率、平板探测器像素尺寸、系统误差等是对合成不确定度影响最大的因素。     

基于模糊故障树的数控龙门铣床加工误差分析与试验

针对数控龙门铣床加工中出现的平面度误差问题进行研究与改进,分析工艺系统因素产生的误差,建立加工平面误差的模糊故障树,通过下行法对其进行简化分析,定性分析影响加工平面度误差的最小割集,运用模糊隶属函数定量分析顶事件的发生概率及底事件的发生概率重要度,确定主要因素为工作台形位误差、定位元件误差、热变形等。使用激光测量技术对安装的工作台平面进行矩形布点测量,根据采集数据建立基于最小二乘法的数学模型,运用Matlab软件定性分析平面度的评定,并对超差区域进行改进,最终实现了机床装配与使用要求。     

基于Sobol’法的机床关键几何误差元素辨识方法研究

针对机床几何误差元素多、误差测量与辨识过程繁琐等问题,利用Sobol’全局灵敏度分析方法对空间误差模型中的几何误差元素进行灵敏度分析,筛选出影响较大的几何误差元素,从而降低误差测量与辨识过程的复杂度,简化空间误差模型。以螺旋理论为建模基础,建立机床空间误差模型;对所有几何误差元素进行Sobol序列抽样并通过蒙特卡洛估计法求解灵敏度,计算各误差元素的一阶灵敏度值及全局灵敏度值,从21个误差项中筛选出对机床空间误差影响较大的12项;将简化模型与完备模型进行对比,空间误差元素简化率为48%,其预测精度大于80%,说明了误差元素筛选的有效性,为机床空间误差建模、误差元素辨识以及空间误差补偿工作的简化提供参考。     

基于EEMD与频域分析的主轴回转误差评定

为实现高精度机床主轴回转误差的在线测试与评价,针对主轴回转误差包含多种误差分量的特点,采用双向正交测量法检测了不同转速下的主轴回转误差。以集合经验模态分解(EEMD)和快速傅里叶变换(FFT)为误差分离的理论基础,以EEMD分离得到的固有模态分量(IMF)的波数为指标,分离并除去偏心误差和主轴变形误差;重构剩余IMF分量后求解总回转误差,利用FFT频域分析方法,采用梳状滤波分离并求解主轴的同步误差和异步误差。基于主轴回转误差测试平台,在多工况下对电主轴进行了回转误差检测与评定,实验结果良好的重复性验证了文章所提方法的可靠性;多工况下的实验结果表明,主轴回转误差主要以同步回转误差为主,特定转速下由于共振,主轴回转误差会异常增大。     

钻孔法测量焊接残余应力误差因素分析

为提高焊接残余应力钻孔法测量结果的可靠性,需分析其测量过程中的误差因素,依据误差传递理论推导了由应变误差与释放系数误差传递给最终测量结果的误差公式,并由测量过程中的误差因素建立了一条影响最终测量结果的误差链. 以2A12高强铝合金VPPA-MIG复合焊接板材为试验对象,定量分析了误差链中的弹性模量误差、贴片误差和应变读数取值时间误差传递到最终结果中的相对误差. 结果表明,由弹性模量误差传递到残余应力σ₁,σ₂中的相对误差均很小;由贴片误差传递到残余应力σ₁,σ₂和?角中的相对误差在贴片24 h后均降为0%;由应变取值时间误差传递到残余应力σ₁,σ₂和?角中的相对误差在应变释放150 min后均降为0%.     

数控机床垂直度误差分析与软件补偿

文章分析数控机床垂直度误差。当机床导轨存在垂直度误差时,加工位置和轮廓就会出现误差,主要包括孔的位置误差、直线和圆弧轮廓误差。根据垂直度误差的特点,可以得出误差计算公式,根据公式可以计算出点的误差,进而得出直线和圆弧的轮廓误差,计算误差后利用matlab软件仿真出误差曲线,以确定误差的分布并采用软件补偿的方式。同样利用误差公式可以确定补偿曲线,用VC软件编程对轮廓进行预处理,生成补偿曲线,即实现了误差的软件补偿。     

五轴数控机床非线性误差建模及补偿方法

针对五轴数控机床后置处理中由于平动轴和旋转轴的联动产生的非线性误差,提出一种基于误差建模的非线性误差在线预测与补偿方法.根据任意两个相邻刀位数据点产生的非线性误差,获得误差的分布特征,建立起误差分布模型;利用最小二乘法求解出非线性误差的数学表达式,经与误差许用值相比较来确定新的刀位点,从而实现非线性误差的在线预测及补偿...     

基于多体系统理论的精密加工中心综合误差建模

基于多体系统理论,针对一台含有工作台站的精密加工中心,建立其综合误差模型,分析并解决了交换工作台站的运动误差对综合误差的误差传递问题,改进了各轴热漂移误差的综合误差建模方法。运用该误差模型进行实时补偿,能有效提高加工中心的加工精度。     

基于全微分模型的打磨机械臂静态误差分析

针对打磨机械臂系统的精度设计问题的解决,基于DH模型建立了机械臂的运动学参数模型,并基于全微分法建立了运动学参数误差与末端误差的数学关系。对机械臂可能出现的误差源进行分析,归纳误差源的类型,代入误差模型分别进行仿真,并对结构误差与传动误差对机械臂末端位置的影响进行比较。结果表明:传动误差对X、Y向的位置影响较大,而结构误差对Z轴的影响较大,这些信息可用于对实际机械臂参数误差的回归分析,为在机械臂设计及制造阶段、机械臂的制造及装配误差预计及优化提供数据参考。     

激光干涉测量中的误差分析与补偿

介绍了双频激光干涉仪的测量原理,从安装和测量等方面深入分析了激光干涉测量所固有的系统误差、阿贝误差及余弦误差、环境误差及延时误差,讨论了各种误差对测量结果的影响,并给出了相应的误差补偿方法。     

精密加工中心直线轴复合误差建模研究北大核心

为提高精密机床加工精度,针对直线轴几何误差与热误差两类重要误差项进行分析,并提出一种复合定位误差建模方法。首先对两端固定式丝杠进给系统的热误差机制进行分析,建立正弦函数误差表达式,利用有限元法提取丝杠表面温度并作为输入量代入到热误差模型中。利用切比雪夫多项式建立静态几何误差预测模型。将两模型叠加,得到复合定位误差模型。对精密加工中心直线轴进行检测实验,实验值与预测模型对比后发现预测精度达到85%以上,验证了复合误差模型具有较高的预测精度,为直线轴定位误差补偿提供了参考。     

立式磨削工艺系统建模方法及仿真研究

为研究磨削行为和磨削误差,提出以立式磨削工艺系统为分析对象的误差分析模型。该模型由转台、工件、砂轮、主轴等零部件组成。分析转速比、工件初始圆度误差相位、磨削时间和主轴回转误差对磨削精度的影响规律。结果表明：该系统能预测磨削行为和磨削误差;当转速比为整数时,磨削精度随着转速比的增大而提高;当转速比不是整数时,变化情况更加复杂;工件初始圆度误差的相位对最终的加工圆度不会产生影响;随着磨削的进行,工件圆度误差开始降低得很快,随后降低趋势逐渐变缓;在主轴误差的组成频率中,3阶误差导致的圆度误差最大,2阶误差导致的圆度误差最小。