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     

曲轴连杆颈圆度误差跟踪测量策略

本文对曲轴连杆颈非圆磨削过程中圆度误差的在线跟踪测量策略展开研究,推导了测量系统跟踪运动方程,针对在频域分析时对3个传感器之间线性相关性的要求,论述了满足均匀采样的约束条件。为了提高圆度误差的在线测量精度,提出了运动状态下三点跟踪圆度误差分离方法,并详细论述了如何选择3个传感器安装角度来有效避免谐波抑制现象的产生。最后使用最小二乘法对进行圆度误差分离后的数据进行计算,并与圆度仪离线测量结果进行对比,结果验证了曲轴连杆颈圆度误差在线跟踪测量策略的正确性。     

改善多步法谐波抑制的新方法——鉴相法

分析了回转基准中存在的问题和多步法误差分离技术的原理误差,提出鉴相法误差分离技术。该技术较显著地扩展了无谐波抑制范围,且使测量过程和测量系统大为简化,是建立纳米精度回转基准的一种较理想方法。     

高精度转轴式圆度仪误差分离技术的研究

应用圆度仪测量工件的圆度时,为了提高测量精度,需要将工件形状误差与圆度仪主轴径向误差运动予以分离。本文研究了转轴式圆度仪在主轴径向误差运动具有较高的重复精度条件下,应用两步转位测量法的可能性。对于基本原理、谐波权函数的非零性、转位角的允许误差,抑制随机误差的干扰等问题,作了深入的探讨,并在上海机床厂生产的HYQ-035型圆度仪上进行了验证试验,取得了良好的效果。两步转位测量法简单易行,只需要增添一个精密转台就可以实现误差分离,因而具有广阔的应用前景。     

噪声环境下直线度误差分离的最小均方误差方法

研究了噪声环境下直线度误差分离的最小均方误差方法。相对于常用的直线度误差分离中的最小二乘方法,最小均方误差解可更好抑制测量噪声对误差分离结果的影响。同时结合最小均方误差解和最小二乘解,本文还给出一种更好抑制噪声影响的最小范数混合解。     

用反向法测轴系回转误差

阐述了用反向法对高精度轴系回转误差测试的过程及测试的一些结果。对轴系各种测试方法作了简单介绍,重点介绍了“二元光学元件激光直接写入设备”轴系回转误差的测试过程。测得轴系的回转误差为0.018μm。对反向法测试原理、误差分离的数学方法及实际应用,进行了描述。总结了影响测量结果重复性的几个因素。测试结果证明,此方法简单实用、结果准确,适合于精密机械设计人员使用。     

基于误差分离技术的形位误差虚拟测量仪

利用虚拟仪器及误差分离技术,构建一种基于Labwindows／CVI软件平台的误差测量系统。介绍了该系统的构成和测量原理,详细地讨论了系统的硬件组成和软件设计,可以实现数据的采集、处理、保存以及动态显示测量结果及软件的计算结果。     

计算机辅助纳米级圆度测量技术

本文讨论多步法误差分离技术的方法误差和系统误差。按此法由Talyrond3型圆度仪、精密分度转台和IBM-PC 微机组成计算机辅助纳米级圆度测量系统,将圆度仪的测量精度由原来0.025μm 提高到0.002μm。该项技术的推广应用对我国现有圆度仪的技术改造具有重要意义。     

两非正交传感器测量主轴回转精度的误差分离技术研究

提出非正交位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。     

机床主轴径向回转误差的测试与研究

给出了一种主轴回转误差动态测量的误差分离方法,提出了一套主轴回转精度的动态测试系统.该系统由位移测试单元、采样时钟单元、数据采集卡、通用计算机及数据处理软件组成.该系统用于电主轴回转精度的实际测量,取得了良好效果.     

基于误差分离技术的圆度误差在位测量

总结了现有用于在位圆度误差测量的误差分离技术,并对经典频域三点法、时域三点法、频域三点法的近似实现方法和频域三点法的改进实现方法的测量特点进行了评述。针对球度误差没有实现在位测量的问题,将圆度误差分离技术引伸到球度误差分离技术,并在理论上进行了探讨。     

免形状测量机的误差分离技术研究

免形状(Form-free)测量机是基于零件"小偏差假设",不依赖被测对象的几何形状、无须知道几何参数、无须精密定位的情况下,也能进行几何尺寸和形状误差的测量与评定的测量机。针对此测量机,建立了误差补偿综合模型,为测量机误差测量和补偿提供了理论基础。提出基于激光追踪仪的几何误差分离方法,快速准确实现对测量机几何误差的检定。使用软件对分离算法进行仿真及实验,结果证明该分离算法是可行的,并将其与激光干涉仪测得的误差比较,两者非常吻合,证明此算法具有快速、精度高等优点,适用于坐标测量机的几何精度检测。     

圆度、直线度误差分离方法之比较

分析了圆度误差分离技术和直线度误差分离技术的异同点，通过实验算例，进一步验证了精确的频域三点法直线误差分离技术的理论正确性。     

用于影像仪测量误差分离的自校准技术

基于自校准技术提出了用于影像仪的误差分离方法。建立了自校准算法模型,并利用影像仪对算法模型进行了实验验证。该算法运用普通栅格板来替代标准器,将栅格板置于影像仪工作台3个不同位置得到3组测量数据,通过研制的测量数据转换模型将得到的数据代入自校准算法模型中,最终将测量结果中包含的仪器系统误差分离出来,实现了自校准。由于运用了测量数据转换模型,有效解决了实验过程中栅格板所在坐标系与影像仪工作台坐标系不重合的问题,提高了影像仪测量结果的准确度。测试实验显示:测量点实际测得的误差为毫米级,经过自校准算法处理后得到的测量点的系统误差最大为0.49μm,最小为0.00μm,表明将自校准算法应用于影像测量仪结果的误差分离具有较好的可行性。     

基于LabVIEW的车床导轨坐标值自动检测系统的设计开发

介绍了利用数据采集卡PCL-816基于LabVIEW进行数据采集的检测系统,该系统通过消除测量基准本身误差的误差分离技术对车床导轨坐标值进行测量,具有数据采集方便,精度高的特点.     

精密检齿心轴的误差分离方法

为提高测齿精度,分析了检齿心轴顶尖孔偏心对齿坯基准面和齿圈径跳测量的影响,通过精密测量拟合出检齿心轴两端的径跳曲线,从而获得偏心量的大小和方向,由此导出齿坯基准面偏摆和齿圈径跳测量的误差补偿表达式。最后通过实例测量详细阐述了检齿心轴偏心误差的分离方法与补偿方法。检齿心轴的误差补偿提高了测齿的精确度,为加工和测量1级(ISO1328:1997)精度超精密齿轮做好铺垫。     

基于改进遗传算法的机床主轴径向 回转误差分离技术研究

以提高精密机床主轴回转误差的测量精度为研究目标,基于四点法矩阵算法,采用多圈重合式方法对主轴回转误差测量中的传感器输出数据进行处理。为提高传统遗传算法的收敛速度,降低优化结果对初始值的依赖性,对交叉和变异概率因子列式进行更新,并使用改进遗传算法对传感器安装角度和输出权值系数进行优化。使用改进遗传算法,收敛速率较传统遗传算法提高50%左右。利用多功能斜轨数控车床进行主轴径向回转误差测量及分离实验,分离后的标准芯棒形状误差值与标定值相比,误差在5%以内,且误差重复性低于5%。结果表明分离的结果精度较高,从而验证提出的算法的正确性和可行性。