基于牛顿插值的批量轴类零件加工误差补偿

为提高批量轴类零件加工精度及加工效率,通过分析批量轴类零件加工数据,得到加工误差分布规律;运用牛顿插值理论建立批量轴类零件加工误差数学模型:应用用户宏程序按工件序号及切削位置进行误差实时补偿.该误差补偿方法综合考虑切削力引起的误差、热误差、刀具磨损误差、机床几何误差、编程误差、检测调整误差等误差因素,全面分析各误差因素与误差分布规律的关系,避免了误差因素分析不全的影响.得出切削力是影响单件工件加工误差分布的主要因素,刀具磨损是影响批量轴类零件加工误差分布的主要因素,热误差是导致误差分布规律畸变的主要因素.实践表明,应用该误差补偿方法可使批量轴类零件最大加工误差由60μm降低到4μm,补偿了93.3%;减少在机检测调整时间,加工效率提高13%,有效提高批量轴类零件加工精度和加工效率.     

激光传感器在大尺寸轴类零件尺寸误差测量中的应用

提出了一种用激光脉冲测距技术实现大型回转类零件尺寸误差的在线测量方法。对激光传感器的测量原理和测量过程进行了分析,给出了硬件结构图和软件流程图。     

基于双串口单片机的大型筒类零件在机测量系统研究

针对大型筒类零件形位误差测量中存在的问题,提出一种被测工件加工完成后保持不动,通过定位夹紧和测量装置围绕被测工件旋转的在机测量方法。采用双串目的单片机完成数据的检测和通讯,利用最小二乘法建立形位误差的评定模型,采用MCGS组态显示评定结果,能较好地满足该类零件的测量要求。     

表面粗糙度对激光位移传感器测量精度的影响和补偿

激光非接触测量方法已被广泛应用于在机测量加工件,而被测工件表面粗糙度和测量距离对位移传感器精度的影响则少有研究。本文针对位移变化时不同参数的表面粗糙度对工件测量精度的影响,分析激光位移传感器测量表面粗糙度时的误差产生原理,设计了结合粗糙度和位移两项影响因素的误差测量实验,获得了激光干涉仪和激光位移传感器的位移数据。以激光干涉仪数据为基准计算出误差值,进而拟合获得误差模型。实验结果表明,经误差模型补偿后,测量精度提高到±7μm,较高地提升了测量精度,在机床在机测量上有一定应用价值。     

轴类零件形位公差的选用

以轴为例，结合零件的使用要求，技术条件，介绍用类比法和计算法选用形位公差的方法。     

带锥面阶梯轴类零件加工工艺分析

带锥面阶梯轴类零件是轴类零件的一种,分析该零件的加工工艺对于实际的加工具有非常重要的意义。文中对某带锥面阶梯轴零件的加工工艺进行分析,并在此基础上对数控车床加工工艺进行了分析。     

轴类零件的非接触式自动测量

采用光学方法可对旋转对称的零件进行非接触测量。测量分辨率为0.5μm。利用计算机系统可在生产线上按1—3min的节拍时间对零件进行100%的检验。测量系统的精度和计算机的特定功能,使仪器能对刀具磨损作自动补偿并可与某种CIM联合使用。     

基于双球法的阶梯轴零件尺寸测量

介绍一种基于双球法测量阶梯轴零件尺寸的设计方案。详细描述了基于测量方法改进的工作原理,并根据测量方法设计专用检具。该检具不仅能满足零件尺寸的准确测量,而且提高了检测效率,同时对结构相似的零件尺寸测量具有较大的参考值。     

五轴数控机床在机测量探头补偿技术研究

针对五轴数控机床在机测量技术中探头半径补偿中误差较大的问题,建立了探头半径补偿的数学模型,分析了在其测量过程中的预行程误差以及位姿误差等影响因素,采用微平面算法与探头测量出的结果相结合的方法拟合计算出补偿半径,实验证明,该算法对于探头半径补偿精度有着显著的提升,为在机测量软件的开发奠定了基础。     

基于卡尔曼滤波的激光外差干涉位移测量误差补偿

针对激光外差干涉仪测量过程中测量镜随被测对象旋转而导致的位移测量误差,提出了一种基于卡尔曼滤波的激光外差干涉位移测量补偿方法。根据测量镜转角和测量光束光斑位置变化对应关系,利用位置敏感探测器(PSD)和位置电压信号卡尔曼滤波方法测得降噪后的光斑位置变化,从而获得更为准确的转角测量结果,最后根据转角与位移的解耦数学模型利用测得的转角进行位移补偿。为验证滤波算法和位移补偿方法的可行性和有效性,搭建激光外差干涉测量实验装置,分别进行光斑位置稳定性测量实验、角度测量验证实验和激光外差干涉位移测量补偿实验。实验结果表明：经卡尔曼滤波降噪后系统装置测得的光斑位置抖动标准差从0.52μm降至0.18μm,测量的转角与索雷博六自由度转台的转角偏差在±1.38×10^-4°内,对M-531. DD线性导轨200 mm量程内的位移和转角进行测量,将测得的转角进行位移补偿后,系统的位移测量结果与M-531. DD线性导轨位移的标准差从1.55μm减小到0.29μm。     

基于激光三角法的圆度误差在线检测技术研究

提出了一种基于激光三角测距原理的圆度误差在线检测新方法。论述了检测系统的构成、测量原理和测量方法,讨论了主轴回转误差的分离,最后在普通车床上进行了实验验证,并用三坐标测量机作了对比测量,结果表明,两种测量方法的标准差均为0.75μm,两者间相对误差平均为4%。     

原位检测系统中触发式测头的误差分析与补偿

在分析了原位检测系统中触发式测头误差来源的基础上,提出了自动调整测头偏心的方法,并用标定球对测头的实际作用半径进行了校准。同时,面向实际测量任务,提出了基于在线标定和双线性插值技术的逐点测头半径补偿方法,实验验证,所提出的半径补偿方法比商用软件提供的方法更准确,提高了测量结果的准确性。     

纳米精度在位测量系统测头误差校正方法

针对超精密机床两轴联动接触式在位测量过程中测头误差影响测量精度的问题,提出了一种测头半径误差及形状误差校正方法。进行了在位测量实验,比较分析了测头误差未校正、测头半径误差校正及测头形状误差校正三种情况的测量结果,并分别与Taylor Hobson PGI840离线测量结果进行对比,以验证测头形状误差校正方法的有效性。测头形状误差校正后,面形精度PV值由420nm变为370nm,与离线测量PV值380nm的差值为10nm。结果表明,该在位测量系统测头误差校正方法有效,能够提高在位测量精度。     

A Novel Method of Efficient Machining Error Compensation Based on NURBS Surface Control Points Reconstruction

A novel method to improve the efficiency of error compensation in free-form surface machining based on the Non-Uniform Rational B-Splines (NURBS) surface control points reconstruction is proposed in this article. With the presented method, a relatively small number of inspection points are needed to be measured for error compensation. The machined surface is obtained by reconstructing the control points of the designed surface based on the on-machine measurement data. The machining error of the surface is obtained by calculating the difference between the machined surface and the designed one. Then a compensate surface is achieved using the mirror symmetry model and surface modification method to compensate the machining error. Experimental validation for the milling of a NURBS surface shows that the machining accuracy of the surface is improved by 62.57% through use of the proposed method.     

在机检测触发式测头系统的误差分析与实验

测头系统的误差主要包括机械结构部分的误差、传感信号解调系统误差及测量过程中因探测速度等测量参数不同带来的动态误差。机械和传感信号误差由设备的硬件保证,在测量开始前可以通过有效半径校准进行误差补偿。而测量参数不同带来的动态误差则与测量过程的操作方法有关。首先介绍了测头系统误差的产生机理,搭建测头系统误差分析实验平台,通过改变测量参数观察测头系统误差并分析其成因,对比实验结果得到最佳的测量参数,可为在机检测技术研究实验提供参考。     

机床加工误差补偿信号的实时测量系统

机床加工误差补偿是提高加工精度的重要途径.正确测量机床主轴误差运动是实现加工误差补偿的前提.然而,这一测试问题一直未得到很好解决.本文提出的用差动传感器直接相对主轴表面测量的系统比较简单,容易实现,且为实时测量.该方法已用于车削加工误差实时补偿系统之中,取得了较好的效果.     

用误差补偿法提高细长轴车削加工精度的试验研究

由于难以对细长轴车削加工误差进行准确的定量分析并采取有效措施进行控制,因此细长轴的车削加工一直以来就是困扰人们的工艺难题。为此,首先通过理论与试验相结合的方法确定细长轴车削尺寸误差的大小,然后采取误差补偿的措施对其进行抑制。切削试验结果表明,该方法可在不改变机床精度的前提下显著提高细长轴的加工精度。     

基于BP算法的激光扫描测量误差补偿

针对激光扫描仪测量精度相对比较低,不能满足一些高精度零件的测量要求,在研究激光测量原理的基础上,通过分析和试验验证,确定了倾斜角度和工件焦距设置位置这两个影响测量误差的主要因素。以这两个因素为输入样本,建立误差影响因素的BP神经网络模型,实现了测量误差的软件补偿。试验证明,此方法在很大的程度上对误差进行了补偿,提高了测量精度。     

基于机器视觉的积屑瘤在机监测的实验研究

采用机器视觉,设计了以在机检测的形式观察并研究积削瘤的实验方案,解决了传统方法中需要离线检测的问题,在车床上安装机器视觉装置来采集图像,使用图像相减法处理图像,得出了积屑瘤的面积与时间的关系,计算出积屑瘤的面积增长率。