对数控机床在线测量进行误差分析

本文为优化数控机床在线测量系统,将数控机床在线测量系统拆分为数控机床本体和测头测量系统两部分,通过对数控机床在线系统的结构组成和工作原理分析,再对测头系统的结构组成及测量原理分析,然后对其开展深层次的分析误差来源及性质。以期能够为数控机床在线测量有效优化提供有价值的参考依据。     

一维大长度计量检测系统研究

对一维大长度导轨进行改造,通过移动平台的运动控制和精确定位,激光干涉仪数据的实时获取,环境参数的自动化采集以及被检仪器的远程计算机自动化操控,实现对大长度计量器具的自动化检测。介绍了系统的原理、结构组成、关键技术以及精度测试实验。实验结果表明,一维大长度计量检测系统测量不确定度达到U=0.5μm+3×10~(-7)L(k=2)。     

基于KLINGELNBERG P40齿轮测量中心的标准齿轮测量及不确定度分析

阐述了使用KLINGELNBERG P40齿轮测量中心对标准齿轮进行测量的原理和方法,并以模数为3、齿数为40的标准齿轮为例进行了标准齿轮全参数测量,并对齿距测量结果进行了不确定度分析。实验结果证明,这种测量方法能准确有效的对标准齿轮进行全参数的测量,且测量结果可靠。     

安装误差对直齿标准齿轮螺旋线偏差的影响规律

在齿轮螺旋线的实际测量过程中,不同轮齿的螺旋线倾斜偏差经常会出现较大差异。为提高齿轮螺旋线偏差的测量精度,分别研究了芯轴和齿轮安装误差对齿轮螺旋线偏差的影响规律。首先分别建立了芯轴安装偏心和倾斜误差及齿轮安装偏心和偏摆误差对齿轮螺旋线形状偏差和倾斜偏差影响的数学模型,然后制作了平垫圈(1#、4#)和楔角误差分别5.5μm/45mm(2#)和11.9μm/45mm(3#)的楔形垫圈,用于进行齿轮螺旋线偏差的精密测试实验。得到如下结果:采用2#楔形垫圈时,螺旋线倾斜偏差f_(Hβ)的最大值与理论模型相差0.17μm,相对误差为7%;采用3#楔形垫圈时,螺旋线倾斜偏差f_(Hβ)的最大值与理论模型相差0.06μm,相对误差为1%;而两次试验中齿轮螺旋线的形状偏差ffβ基本不变。实验结果表明:齿轮安装偏摆误差对螺旋线偏差的实测结果与理论值基本吻合,从而验证了所建数学模型的准确性。依据本文所建螺旋线的数学模型,得到通过调整齿轮安装偏摆误差补偿各齿轮螺旋线倾斜偏差差异的误差补偿方法。本文研究对于研制高精度标准齿轮具有重要研究意义。     

对JJG30-2012《通用卡尺》中示值最大允许误差表述的一点疑问

本文介绍了游标卡尺的读数方法,并根据其读数方法提出了对JJG30-2012《通用卡尺》中示值最大允许误差表述的疑问。并在文中提出了作者认为合理的通用卡尺示值最大允许误差的表述方法。     

磨齿机分度误差传递规律

为预测被加工齿轮的齿距加工精度,研究了Y7125型大平面砂轮磨齿机系统分度误差的传递规律。采用全闭环测量法对用作角度测量基准的正36面棱体进行了高精度标定;基于该正36面棱体和相对测量法在机提取机床36个等分点系统分度误差曲线;最后在磨齿机上进行精密磨齿实验,通过比较齿轮试件的齿距累积偏差与机床原始系统分度误差的差异,研究机床分度误差的传递规律,并通过实验得到磨齿机分度误差传递过程中的不确定度。实验结果表明:采用全闭环测量法标定正36面棱体的测量不确定度达到±0.05;磨齿机系统分度误差传递到被加工齿轮后,齿距累积总偏差由2.1m增大到2.6m,相对误差增加了24%;通过磨齿实验得到磨齿机分度误差传递过程中的不确定度为±0.6m。得到的机床分度误差传递规律可用于预测齿轮的齿距累积加工精度,为制定科学的磨齿工艺提供技术支持。     

一种软性游标卡尺的校准方法研究

现行有效的国家标准GB/T 21389—2008《游标、带表和数显卡尺》中仅包含传统样式的游标、数显和数显卡尺,但目前在测量行业还有一种新形式的软性游标卡尺在被大量应用。软性游标卡尺主要应用于建筑行业,可对预应力钢筒混凝土管及大型管材直径或长度尺寸进行测量。目前执行的计量检定规程JJG 30—2012《通用卡尺》中也仅包含了对传统样式卡尺的检定方法,而对软性游标卡尺的校准并不适用。文章提出一种对软性游标卡尺的校准方法,并对其校准结果进行不确定度分析,解决了软性游标卡尺无法溯源的问题。