长度计量基础知识讲座（十）第十 讲线纹计量器具

线纹计量是长度计量中的一项重要的参数。随着工业和科学技术的发展，线纹计量更广泛地应用于各个领域，如用于精密机床和加工中心的坐标位移测量、测绘中大长度的遥感精密测量等。     

长度计量基础知识讲座(十)

线纹计量是长度计量中的一项重要的参数.随着工业和科学技术的发展,线纹计量更广泛地应用丁各个领域,如用于精密机床和加工中心的坐标位移测量、测绘中大长度的遥感精密测量等.     

五轴联动机床动态误差与RTCP分析

在对零件加工进行研究的过程中,机床的动静态分析是主要的分析对象,机床的切削能力反应了机床的加工能力,不同的误差对机床的影响也不同,产生的精度影响也不同,误差仿真技术可以有效发现机床的误差源。动态性能会影响高精密机床的制造加工精度。该文分析了五轴精密加工机床的动态性能、机床的RTCP功能、影响机床加工精度的因素和机床误差的产生,同时对误差的影响因素进行了分析,通过减小机床的误差,保证机床的动态性能能够满足加工需求。     

多轴精密机床误差测量、辨识与补偿综述

多轴精密机床的应用越来越广泛,数量也越来越多。本文从多轴精密机床的结合误差的测量、建模、补偿为切入点,讨论了我国机床误差补偿所取得的成果以及目前存在的问题。     

主轴回转误差分析仪校准方法北大核心CSCD

针对超精密机床主轴回转误差分析仪校准难的问题,分析了主轴回转误差分析仪的系统组成及测量原理,提出了一种基于示值误差、线性度、重复性等主要计量特性的校准方法;搭建了一种专用的校准装置,该装置采用纳米微动台进行位移驱动,采用高精度激光干涉仪作为计量标准,测量线符合阿贝原则,能够在普通实验环境条件下实现:位移范围±1mm内最佳测量能力优于10 nm,10 min内示值稳定性优于2 nm;进行了主轴回转误差分析仪校准试验,给出了不确定度评定方法。该校准方法及装置能够满足主轴回转误差分析仪以及各种纳米级位移传感器及仪器的溯源需要。     

基于热态信息挖掘的机床主轴系统热误差建模方法研究

针对数控机床热误差建模问题,通过对精密卧式加工中心主轴系统热变形数据特征进行分析,提出了一种利用均值理论进行数据分类、利用粗糙集理论进行数据挖掘和利用线性回归分析构建误差模型的机床热误差建模方法.该方法首先进行机床主轴的热误差实验,利用传感器同时检测机床主轴所选各检测点的温升和主轴轴端的热变形,然后利用均值理论和粗糙集理论对获得的数据进行分类和数据挖掘精简,最后通过线性回归分析进行热误差建模.为了评价所建模型的有效性,将所建模型与BP神经网络模型进行了对比,结果表明这种基于热态信息挖掘的热误差建模方法在机床主轴热误差预测方面有较高的准确性和实用价值.     

数控机床误差的辨识新方法研究及补偿应用

数控机床的误差辨识是验证机床综合性能的主要手段和重要方式,通过误差辨识得出的结果可以为补偿误差提供理论依据,误差的诊断结果同时还能够为机床的检修提供科学的判断,本文就数控机床存在的空间定位误差进行综合性分析,利用变换坐标的方式建立新的坐标体系,帮助机床进行误差的测量和补偿。     

基于步距规的三坐标测量机的直线度误差分析方法

提出一种基于精密步距规进行坐标测量机直线度误差的分析方法,通过将步距规放置在测量空间的不同位置,根据三坐标测量机空间误差和几何误差的关系建立数学模型,从而得到其直线度误差,并通过仿真验证了其可行性.该方法可以应用在三坐标测量机的校准和安装调试,也适用机床导轨的直线度误差分析.     

基于步距规的三坐标测量机的几何误差分析

利用高精密步距规对坐标测量机运动误差的分析进行了研究,建立了误差分离的数学模型,通过将步距规按一定规则在空间内摆放并进行测量,可以得出坐标测量机的定位误差、角摆误差、直线度误差和垂直度误差.该方法也可以应用在数控机床、加工中心等领域的误差分析.     

浅谈精密压力表的误差分析

精密压力表是应用广泛的压力标准计量仪表之一,主要作为标准表用来校验工业用普通压力表及其它具有压力参数的各种仪器仪表;亦可用于精密测量无腐蚀性介质的压力。在使用过程中,尤其在建立计量标准时,经常需要进行误差分析。本文就精密压力表检测过程中各项误差产生的原因进行分析,以0.4级的精密压力表为例分析了其误差产生的几个重要来源。指出精密压力表的误差来源主要有仪器设备误差、人员误差、环境误差、方法误差等,并对检测过程中需要对此类误差分析时提出了较为准确的分析方法,为以后更加快捷、精确的检测工作提供了较为科学的理论保障。     

一种交换性配电器的校准与不确定度的评定

利用多功能校准源、数字多用表、精密直流电阻箱对一种交换性配电器进行计量性能校准与不确定度评定。交换性配电器的校准采用标准源法,对其基本误差进行测量及不确定度的评定。考虑到线性度可能影响配电器的计量性能,给出了配电器的线性度大小。     

模拟示波器扫描线性的测量不确定度

介绍了模拟示波器扫描线性指标测量不确定度的分析和评价。通过使用国军标GJB3756-1999“测量不确定度的表述及评定”中推荐的方法，讨论了影响扫描线性测量不确定度的主要误差来源，包括信号源时标误差、示波器读值误差、读值重复性的影响等。在一个实际评价例子上，给出了扫描线性测量不确定度分析和评价结果。该过程及结论可应用在对于计量标准进行模拟示波器扫描线性指标的不确定度分析上，也可用于估计扫描线性指标本身的不确定度。     

美国向我赠送激先5维测量系统

美国自动精密工程公司（API）向中国计量科学研究院（NIM）赠送激光SD测量系统装置仪式于7月21日在北京五洲大酒店举行。国家技术监督局副司长王以铭，中国计量院院长潘班必出席了赠送仪式。这是该公司对计量院长期合作愿望的友好表示。激光5D激光测量系统包括光学、电子系统和控制计算机的全套软件，这套系统能快速完成坐标测量机（CMM）和精密机械加工中心（CNC）校准及误差图形的绘制，坐标测量机的校准、数控机床精密加工中心的检测，机械零件、几何形位、测长、测角等5个自由度的同步测量。曾在美国获得“先进技术成果奖”、“19…     

平行双关节坐标测量机的结构参数标定

平行双关节坐标测量机(PDCMM)是一种3自由度、高精密、可现场测量的测量仪器.为了提高平行双关节坐标测量机的测量精度,采用粒子群优化(PSO)算法对其结构参数进行标定,避免了最小二乘法(LSM)在求逆和求偏导数时产生的计算误差.基于Denavit-Hartenberg(D-H)模型对平行双关节坐标测量机建立运动学模型和误差模型,以不同位置实际值和测量值之间的残余误差平方和作为PSO算法的目标函数,优化结构参数.实验结果表明,PSO算法具有标定精度高和收敛速度快的优点,可以有效提高平行双关节测量机的测量精度.     

全相干多点随机激励下的模态参数识别

本文讨论全相干多点随机激励下频响函数的估计、相干函数计算及模态参数识别;设计了用单点激振模态分析设备获取多点激振下的频响函数和模态参数的方法;分析了激振力的非比例误差和非全相干误差对分析精度的影响及补偿措施;并提出了一个输入、输出噪声同时存在情况下提高频响函数估计精度的计算公式;用全相干多点激振的观点分析讨论了机床的相对式激振试验并作出了有关结论,最后对以上理论进行了工程应用考核,取得较好的效果.     

复杂线轮廓度误差坐标测量的数据处理方法

本文把平面上复杂轮廓的设计曲线能一地表示为参数矢函数描述，运用微分几何理论，导出被测工件上测点到设计曲线的距离函数，建立复杂发线轮廓度误差坐标测量的数据处理模型。文章对算法进行了精度分析，并且设计加工了一个凸轮试件，通过坐标测量，用本文方法精确、快速地计算出凸轮的轮廓度误差。     

数控机床误差补偿技术研究

机床的自动化程度越来越高,所以人们对于机床的精度要求也就越来越高。目前提高机床精度是先进制造技术的关键技术,主要有误差避免和误差补偿两种方法去提高精度。但是,误差避免只能在一定程度上对精度进行提高,有很大的限制,所以,本文主要研究误差补偿技术。主要从误差补偿的分类、误差补偿的步骤、误差补偿的主要难点等方面进行分析,全面剖析数控机床误差补偿技术。     

旋转式感应同步器的误差及其分析

旋转式感应同步器是一种高精度的角度检测元件,目前国内已达到±0.5角秒的水平。这种元件由于在恶劣的环境中能可靠地工作,因此在许多精密的随动系统和机床的程序控制中,被作为角度自动测量和主动测量的传感器用。旋转式感应同步器的综合误差包括零位误差和细分误差。理论上定子两相绕组同转子绕组之间的耦合值分别是两圆盘角位置的正弦和余弦函数。但实际上由于耦合函数畸变而产生     

基于机床体误差模型的加工面形误差预测

零件面形精度满足要求是超精密装备实现其关键功能的重要保证.影响工件加工面形精度的因素很多,机床体误差是其中最关键的因素.通过构建机床误差元与加工面形误差之间的直接关系来进行面形误差预测研究.提出了一种基于机床体误差模型的频域多尺度面形误差预测方法,该方法可结合机床体误差模型、工艺参数、加工轨迹等进行频域多尺度面形误差预测,可为加工路径规划、机床设计等提供理论参考,从而提高加工精度.进行了低频PV面形误差预测的实例研究,采用的机床为一台五轴联动超精密机床,加工表面为凹形截圆锥台锥面.通过实验与理论分别获得PV面形误差,其相对误差为17.3%,证明基于机床体误差模型的低频PV面形误差预测是可行的.     

主轴回转误差引入飞切加工表面微波纹的形成机理与解决方案

为分析超精密飞切机床加工表面微波纹的形成机理,研究了主轴回转误差信息提取与表面形貌仿真技术,获取微波纹误差来源并研究解决方案。首先,在超精密飞切机床主轴上搭载五通道在线电容位移检测系统,并对采集到的信号进行误差分析提取。然后,建立飞切加工表面微观形貌三维仿真模型,仿真分析主轴误差引入的加工表面微波纹,并与表面检测结果比对确定误差来源。最后,通过调整主轴电机控制系统抑制该误差。三维仿真和实测结果相吻合,证实超精密飞切机床主轴转速波动导致的回转误差造成了工件表面1 Hz左右的规律性条纹,对主轴转速控制系统进行数字化改造后,基本消除了该因素导致的表面微波纹,表面粗糙度从5 nm以上抑制到2 nm左右,PV值优于10 nm。超精密飞切机床主轴转速波动会对飞切加工表面微观形貌以及表面粗糙度产生显著影响,需至少控制在0.5 r/min以内。