大型回转类工件形位误差的激光在线测量研究

回转类工件的形位误差测量是检验该类工件加工质量的重要指标,针对大型回转类工件的加工环境,给出了大型回转类工件的在线测量方案,以被测大型工件的已加工面作为定位基准面和夹紧面,使测量装置安装在被测工件上,应用激光脉冲测距技术和伺服控制技术实现对大型回转类工件形位误差的测量。     

重卡桥壳专用圆度圆柱度自动检测仪设计

圆度误差、圆柱度误差的测量是检验重卡桥壳加工精度的重要指标。目前生产中采用的人工检测方案效率低,精度无法保证。该检测仪以三点法误差分离算法为原理依据,最小二乘法作为误差评定标准,将圆度及圆柱度从综合误差中剥离,提升检测精度。根据重卡桥壳形貌特征设计了机械传动装置并采用PLC及伺服驱动系统搭建其控制平台,使检测过程中传感器多截面回转测量,避免了大型不规则工件回转时由于动平衡导致定位偏心。该检测仪自动化程度高,检测数据值经上位机处理,可将数值偏差较大的点在桥壳表面标记,方便进行二次加工修复,降低产品废品率。     

大型轴类零件同轴度误差数据采集与数据处理系统的研究

运用半径增量法，建立了大型轴类零件同轴度误差的最小二乘法和最小条件法两种评定方法的实用数学模型。介绍了采用微机控制的大型轴类零件同轴度误差数据采集与数据处理系统的组成。在ＳＴＤ工业控制机的控制下，系统可自动实现测头调零、数据采集、数据处理、测量结果显示和（或）打印。运用该系统对工件进行了实际测量。实测结果表明：该系统安装调试方便，抗干扰能力强，测量速度和测量精度均较高。在车间条件下，既适用于加工中的大型轴类零件同轴度误差的在机测量，也适用于处于正常使用安装位置的大型轴类零件的在位测量。     

数控成形砂轮磨齿机的在机测量方法研究

在机测量技术可以在线检查工件的质量,一方面充分利用了良好的数控资源,另一方面避免了工件因检测而反复装夹、安装基准变化等因素对加工精度、效率、检测精度等的影响,保证了加工精度,提高了生产效率,节约了时间,以较低的成本及时地检测出现的误差,并迅速得以修正.为此,提出了利用数控成形砂轮磨齿机高精度数控轴实现齿轮精度检测的在机测量方法.基于数控磨齿机的回转运动(C轴)和径向进给运动(X轴)形成理论渐开线,建立了在机测量的数学模型,借助于高精度测头获取机床伺服轴的运动位置,最后经过综合解析得到测量结果,实现了各项齿轮误差的在机测量.测量实验结果同高精密齿轮测量仪进行对比后表明该方法有效可行.     

形位误差测量的误差分析

分析了影响形位误差测量精度的各种误差因素,指出回转精度是测量仪器最重要的精度指标,轴向导轨直线度误差将影响被测工件圆柱度误差和素线直线度误差的测量精度,轴向导轨对回转轴线的平行度误差主要影响圆柱度误差评定结果,工件安装误差对测量结果的影响可以忽略。     

误差分离技术在主轴回转误差检测中的应用

针对采用静态检测手段对机床回转误差的检测精度不高,本文提出把误差分离技术用于机床主轴回转误差的检测,把工件的圆度误差从误差中分离出来,从而提高了机床回转误差的检测精度。     

基于MSP430的圆度仪测控系统的研究

研究了基于MSP430系列单片机的圆度仪测控系统,设计的圆度仪是基于上、下位机的两级控制模式,下位机实现信号的处理及数据采集,上位机实现数据的处理及圆度的评定.通过测量,验证标准件的圆度误差保持在0.05 μm以下,符合仪器的要求.目前该系统已经用于实际生产中对工件的测量.     

两点法误差分离技术及其在临床测量中的应用

超精圆度精密主轴在磨削加工时,其圆度误差与回转轴线的误差运动具有相同的数量级,精确的识别和分离这两类误差,对于实现超精圆度加工具有决定性意义。本研究在多测头误差分离原理的基础上,提出了两点法误差分离技术(EST),建立了临床测量与计算机实时处理系统。试验结果证明,在临床测量系统中采用两点法EST具有足够的精确度,较之三点法简便易行,为超精图度磨削及其他精密加工和测量的研究工作提供了新的有效手段。     

改变测量条件对圆度误差的影响

回转类零件作为制造业中的关键零件,应用非常广泛,其加工（如轴类零件的加工）精度和参数监测（如平面磨床砂轮尺寸实时监测）精度要求较高,必须通过使用高效的检测方法对回转体的参数进行精密检测,才能保证生产效率的提高。本文采用光学非接触精密测量方法,实现了对回转体零件圆度误差的快速测量与评价。该方法应用于回转体零件的生产质量检测,极大地提高了回转体圆度误差测量的检测效率、准确率和可靠性。     

深腔内壁曲面轮廓度误差在线快速测量系统的研制

针对深腔内壁曲面的加工轮廓度误差检测缺乏高效准确的检测方法现状,搭建了一种快捷有效的在线接触式快速测量系统。以某型航空发动机机匣内流道的检测为例,开展了对机匣内流道样件取点的验证试验。结果表明,该系统测量误差为0.094mm,测量不确定度达到0.0342mm,检测效率相较于人工操作提升了1.3倍。该系统解决了易干涉非回转类深腔复杂曲面加工轮廓度误差的在线快速检测问题,并为类似的深腔内壁表面轮廓误差的快速检测提供了参考。     

转位三步法矩阵算法

根据实际测量工况,研究一种适合圆度误差在位检测的转位三步法矩阵算法。详细研究该算法的推导过程及回转误差分离原理,给出完整的数学公式;工件轮廓一阶谐波分量的分离以及回转误差分离后工件圆轮廓重构等问题,最后应用C语言和matlab软件对矩阵算法的回转误差分离效果进行仿真分析;搭建实验台验证算法在实际使用中的可行性与正确性。实验分析表明:通过转位三步法的矩阵算法可以实现圆度误差与回转轴误差的分离,得到高精度的工件圆轮廓,提高圆度误差测量精度。此算法具有较高的使用价值。     

超精圆度仪全自动误差分离装置的研制

介绍作者研制的用于提高圆度仪测量精度的全自动误差分离装置。该装置不仅可以使圆度仪主轴回转误差从被测工件测量结果中可靠分离 ,而且整个测量过程实现了全自动无人操作 ,提高了系统的抗干扰能力及可靠性     

用于加工中心的在线工件自动测量系统

介绍一种可用于加工中心的在线工件自动测量系统的构成及功能。该系统采用新型触发式传感器 ,可使刀具刀尖自身作为测头测试工件加工尺寸。该系统可用于工件的装夹找正 ,也可对工件进行自动在线测量 ,并能根据测量结果对加工误差进行补偿以提高加工精度     

两点法在曲轴圆度误差测量中的应用

采用误差分离技术,将经典三点法演化为两点法,对曲轴轴颈圆度误差进行实时在位精确测量。实现曲轴轴颈圆度误差和工件主轴回转运动误差的有效分离,去除了工件主轴回转运动误差对圆度误差的影响,对系统的测量精度及测量误差做了详细分析。     

基于最小二乘法的叶轮智能加工单元测量系统搭建

测头的使用和数据分析在智能制造的高精度、高效率检测中具有重要意义。利用马波斯TS25工件测头设计一套随动测量方案,通过工件测头标定建立测头基准坐标系,沿工件平面和包覆面进行基面和回转面的最小二乘法位置寻优,并建立与最小二乘法结合的误差评价模型,以实现测头基于机床本身运动的误差修正。评价结果与海克斯康三坐标测量仪TIGO-SF050605进行了对比试验,智能加工单元以叶轮为载体,通过对测量数据的评价和验证,误差在17%以内,表明测量系统模型的正确性。同时也对测量系统内的雷尼绍TS72测量实施进行了说明,通过智能制造测量测头的使用,在首件检测及加工中可大幅提高检测和加工效率,具有较好的推广价值。     

提高虚拟车削仿真质量的工件建模方法

根据车削加工工件的几何外形和成形特点 ,提出了包含加工误差信息的回转体类工件半剖轮廓多边形建模方法和记录、组织加工误差信息的刀具轨迹法。在虚拟加工中 ,刀具扫描体被简化表示为刀具扫描体轮廓多边形 ,简化了仿真计算。同时还对加工过程仿真和反映加工误差的已加工表面形貌的构建等关键问题进行了研究。该建模方法在VMIS虚拟加工与检测系统中获得了应用     

顶尖支承件检测精度的分析

分析了用顶尖支承回转工件的圆度及国跳动的检测精度，着重分析了顶尖支承回转轴线的径向回转误差对圆度及径向圆跳动检测精度不可忽视的影响，指出应控制该回转误差以保证圆度及径向国跳动的检测精度。     

大件圆度测量技术

提出一种新的大件圆度测量方法。这种方法将工件表面轮廓测量和回转主轴的误差标定两个过程结合在一起,将圆度标准和被测件直接比较,从而有效地消除了主轴精度对圆度误差测量精度的影响。在工件回转精度很低的条件下保证了测量精度。这种直接比较法圆度测量,简单实用,适合于一切大型、重型工件。     

大工件高精度内孔圆柱度的自动测量方法研究

针对非回转体类大尺寸工件的高精度内孔圆柱度测量难题,提出一种新的测量方法。通过对圆柱度误差的评定方法和采点方式的分析对比,确定比对式接触测量方式。以卫星观测跟踪支架为例,确定测量点提取方案采用鸟笼法,评价方法采用最大内接圆柱法,圆柱度测头采用高精度传感器3个截面布置,每个截面圆周均布8个传感器方式,高精度驱动机构带动测头进入内孔自动完成测量,通过圆柱度的软件算法自动计算出圆柱度,并分析测量结果,其测量误差符合测量仪器的最大允许误差为工件公差的1/10原则,测量结果完全符合工件的精度要求。整体测量方案集成三坐标测量机和圆柱度测量专机,实现整个工件的自动化智能检测。     

两非正交传感器测量主轴回转精度的误差分离技术研究

提出非正交安置两传感器在线测量主轴回转精度的误差分离技术理论,可同时获得主轴回转误差和工件圆度误差的测量结果。本方法虽然存在原理误差,但具体实施时却有传感器安装调整容易、测试系统简单、成本低廉和便于测量等诸多优点。较现行三传感器法更具有实用性。同时讨论了实际测量保证误差分离精度注意的几个问题。