一种在线测量竖直平行平面位置关系的检测机构

由于机床具有质量大且不易移动的特点,因此对其竖直定位面位置误差进行现场测量一直是个难题.为此,设计了可以现场测量竖直平行面位置关系的检测机构.该检测机构可以利用自身与平行平面形状轮廓间的几何关系,将已知基准平面形状轮廓分离,从而计算出被测平面的形状轮廓.依据计算出的形状轮廓与已知被测平面形状轮廓间的差异,可以确定两平行平面的位置关系.同时介绍了检测机构原理,给出了检测方案,开发了位置关系描述算法,并进行了测量试验.试验结果表明:该检测机构能够准确获得两竖直平行平面的位置关系.     

基于粒子群算法的涡旋体三坐标仪检测数据处理方法研究

粒子群算法是一种新出现的进化算法,相对其它进化算法,它收敛速度快、规则简单、编程易于实现.本文提出了一种利用三坐标测量仪检测涡旋型线的数据,基于粒子群优化算法技术来评价型线轮廓度误差的数据处理方法.该方法优点在于在涡旋型线轮廓度误差评定过程中能自动实现加工基准与测量基准的适应性调整,以此分离加工基准与测量基准之间的位置误差,消除位置误差对轮廓度误差评定结果的影响.经实际应用证实,该方法简便、合理,为科学地评价涡旋型线轮廓度提供了依据.     

零件加工误差与机床几何误差映射关系建模

针对机床几何误差与零件误差映射关系建模方法并未考虑刀具在加工过程中各个点位的位置偏差与姿态偏差的问题,以三轴机床为研究对象,首先利用多体系统运动学理论,建立机床刀尖点误差与刀轴矢量误差模型。然后利用单基站激光跟踪仪多次测量的方法,结合误差分离算法,辨识得到了机床的21项几何误差项,并对18项与位置有关的误差项进行拟合,构建了完整的典型三轴机床工作空间误差场。最后以凸台宽度、平面度、孔轴线位置度等典型特征,结合加工轨迹,建立起机床几何误差与尺寸误差、形状误差和位置误差的映射关系,并进行了相应的实验验证。实验结果表明:凸台宽度误差与机床刀尖点在该处的几何误差有关,11个点位的凸台宽度误差测量值与计算值相差在5μm以内;"之"字型铣削平面度误差分析要先进行刀具轨迹离散化,然后将刀具圆周离散化,计算刀具圆周含有误差的点,通过点位筛选原则,选择真正属于加工表面的点,对这些点利用最小二乘法计算平面度,平面度误差计算值与测量值相差2μm以内;孔轴线位置度误差分析要考虑钻孔过程中不同位置处刀尖点误差与刀轴姿态误差,以二者为基础构建孔轴线方程,通过代入检测平面的高度以获取相应高度处圆心偏差,孔轴线位置度误差计算值与测量值相差5μm以内。     

圆柱度误差的数学描述及其测量理论

圆柱度误差的测量和评定,是进行机床故障诊断和加工误差补偿的基础。该文提出了一套圆柱度误差实时测量的新方法。通过最小二乘逼近,经数学处理推导出圆柱工件表面轮廓形状的函数表达式,并分析了各系数的物理意义。     

一种评定平面线轮廓度误差的新方法

提出了一种基于遗传算法和自适应的计算平面线轮廓度误差的新方法。该方法满足最小条件原理,它利用样条插值函数拟合理论轮廓,并在评定过程中能自动地实现被测轮廓与理论轮廓之间的适应性调整,从而能够分离并消除被测轮廓与其测量基准之间的位置误差对轮廓误差评定结果的影响,在遗传优化中获得全局最优解。这种算法简单明确,具有精度高、收敛速度快、易于计算机程序实现、易于推广应用等特点。     

基于数据变化率的胎面轮廓曲线还原算法

跳动度是检测轮胎质量的重要标准．检测的手段是采用激光传感器扫描胎面轮廓,并根据其结果计算轮胎的跳动度值．但由于轮胎表面印有各种花纹,经传感器测量得到的原始数据中存在很多“噪声”成分,给跳动度数据分析造成很大困难．针对上述问题提出了一种基于“数据变化率”的去噪算法,用于识别并去除这些花纹．研究结果表明,该算法能够有效消除由胎面花纹对跳动度数据处理造成的影响,完整地还原出轮胎表面的真实轮廓,在此基础上就可以计算出胎面跳动度的准确值．     

误差补偿技术在直廓环面蜗杆高精度加工中的应用

针对如何在普通滚齿机上低成本地提高直廓环面蜗杆加工精度的问题，通过采用三坐标测量机对实际齿面进步坐标测量，由所得的测量结果与理论的蜗杆齿面进行比较分析，找出机床加工参数的调整误差，根据所得机床调整参数误差并基于误差补偿原理修正机床调整参数，从而明显地提高了直廓环面蜗杆的加工精度，同时，在保证有充足测点的条件下，只需沿着工件表面的一条螺旋线进行测量，使可较为准确地诊断出机床加工参数的调整误差，从而提高了蜗杆的检测效率。     

线结构光多传感器三维测量系统误差校正方法

针对线结构光多传感器三维轮廓测量系统中多传感器坐标系统一误差及线结构光带特征平面方程求解误差的校正问题,应用一种可进行特征点多分辨率提取的平面靶标,选择两传感器共同测量范围内部分特征点作为参考点,应用迭代求解最近临点算法,求解两标定坐标系精确统一的参数,实现多传感器测量系统中两坐标系统一误差的校正.提出了一种带参数的线结构光带图像特征点亚像素提取算法,通过参数设置改变线结构光带特征平面的位置,对线结构光带特征平面方程求解误差进行校正.实验结果表明,误差校正算法精度高、重复性好,确保测量系统可以获得复杂型面物体高精度的截面测量配准数据.     

基于改进Hough变换的刹车蹄块片 安装孔定位检测法

针对刹车蹄块片质量无损检测系统中参考点建立需求,提出在复杂轮廓边缘中安装孔定位检测方法。该方法首先对刹车蹄块片侧面图像进行多方向Canny边缘提取,采用带辨向梯度Hough变换改进算法,实现对候选圆的粗定位;然后对候选圆边缘区域进行提取,采用最小平方误差拟合法进行候选圆精确定位和测量;最后依据圆完整度信息实现对安装孔的识别筛选。实验表明:该方法能够较准确地识别出安装孔,与其真实边缘之间误差小,取得良好的检测效果。     

数控机床几何精度的位姿测量原理

为了获得数控机床全部的几何误差信息,根据激光跟踪仪的三维空间测量特性,提出一种数控机床几何精度位姿测量原理和几何误差分离原理。借助于一台固定安装于机床上的数控精密转台和一台激光跟踪仪获得机床运动轴的位姿信息,然后辨识出机床各项几何误差。首先,详细描述了位姿测量方法的基本原理,给出了平动轴误差测量数学模型,包括测量点、基点空间坐标的标定原理以及姿态偏差的获取步骤;然后,根据解析几何知识先后分离出3项转角几何误差和3项位置几何误差,并综合得出单个运动轴6项几何误差分离模型;最后通过数值模拟、测量实验以及对比实验验证了该原理的可行性和准确性。实验表明,采用位姿测量原理可以在2h内实现一台3轴高速数控铣床的精度检测,并准确分离出各项误差。位姿测量原理具有很高的测量精度与效率,解决了基点标定难题,且标定精度更容易提高。该原理为数控机床精度检测提供了一种新的思路,应用前景广阔。     

精密切削加工中表面粗糙度的在线检测

本文研制了一种光纤表面粗糙度在线测量系统,通过涡流测微仪和步进马达控制系统,可以补偿由于工件尺寸变化、机床导轨几何误差和主轴部件的振动造成的光纤探头和被测工件表面之间的距离变化,使光纤测量仪的输出只反映已加工表面粗糙度的变化。该测量系统能识别出金刚石刀具切削铝合金时,影响加工表面粗糙度的主要因素是积屑瘤和振动。同时还可以用在线监测加工表面粗糙度的方法来监测刀具的磨损。     

基于坐标测量的准双曲面齿轮齿形精度控制

建立了表达准双面齿轮齿形精度的几何模型,计算分析了各加工误差独立存在时对准以面齿轮齿形精度影响的主次及相关性,利用齿面坐标测量值诊断齿轮加工参数误差,并确定误差补偿参数及其修正量。齿轮的补偿加工表明本方法可提高齿形加工精度。     

机床导轨系统空间误差的齐次变换建模及应用

利用齐次变换对机床导轨系统的误差进行了系统分析，建立了导轨系统空间误差的数学模型，并利用该模型分析了车床导轨系统误差所引起的加工误差，该数学模型适用面较广，在其他许多机器设备中都能应用。     

机床导轨表面激光硬化处理及其耐磨性试验研究

本文利用大功率CO_2激光器对机床滑动导轨表面进行激光相变硬化处理和研究分析;并通过耐磨性试验研究,获得了相应的磨损曲线和寿命指标。同时,本文对这种表面新技术的实际应用进行了工业试验分析。     

大齿轮齿形测量中补偿安装偏心的理论分析

针对大齿轮齿形测量时安装偏心不易消除的特点,采用误差补偿的原理消除安装偏心产生的测量误差.分析了安装偏心与齿轮传动时啮合线增量的关系,提出了实时和非实时的误差补偿方法.实时误差补偿的核心思想是坐标变换,结合齿形的各种测量方法,给出补偿安装偏心产生的测量误差的数学模型;非实时误差补偿是在测量结束后利用计算机辅助计算补偿安装偏心产生的测量误差,推导了啮合线增量法和微分法的数学模型.实际测量时,可根据实际情况选择合适的补偿方法.     

数控铣床几何误差测量与反向间隙补偿试验

 研究数控铣床几何误差检测及其补偿技术,对高速数控铣床工作空间中的平面误差场的检测、建模和补偿技术进行了比较系统和深入的探讨。对几何误差的基本特性,在单轴轴向运用高精度的HEIDENHAIN直线光栅进行了试验验证。结果表明,在满足基本测试条件下,误差的基本特性成立,这为提供新的误差测量方法打下了基础;针对数控铣床运动过程中的反向间隙,提出了插补运动综合几何误差的间隙补偿技术和算法,数据处理后的测量结果显示反向间隙可以很好地得到补偿。     

轴线直线度误差数学模型的仿真分析

在介绍符合定义的求解轴线直线度误差数学模型的基础上，着重对此方法进行了仿真分析，研究了安装误差，测量系统中测头的直行运动误差及其对仪器回转轴线的平行度误差等对轴线直线度误差测量结果的影响。文中建立的数学模模型和仿真研究得出的结论为研制轴线直线度误差测量仪和在线测量系统打下理论基础。     

3-PRS serial-parallel machine tool error calibration and parameter identification

3PRS serialparallel machine tool consists of a 3degreeoffreedom (DOF) implementation platform and a 2DOF XY platform. The error modeling and parameter identification methods were deduced based on 3PRS serialparallel machine tool. 3PRS serialparallel machine tool was researched, 〖JP2〗and the mechanism of error analysis, modeling, identification of error parameters and measurement equipment for the use of agency error of measurement were conducted. In order to achieve the geometric parameters calibration and error compensation of the serialparallel machine tool, the nominal structural parameters of the controller was adjusted by identifying the structure of the machine tool. With the establishment of a vector space size chain, we can do the error analysis, error modeling, error measurement and error compensation can be done.     

3-PRS serial-parallel machine tool error calibration and parameter identification

3-PRS serial-parallel machine tool consists of a 3-degree-of-freedom (DOF) implementation platform and a 2-DOF X-Y platform. The error modeling and parameter identification methods were deduced based on 3-PRS serial-parallel machine tool. 3-PRS serial-parallel machine tool was researched, and the mechanism of error analysis, modeling, identification of error parameters and measurement equipment for the use of agency error of measurement were conducted. In order to achieve the geometric parameters calibration and error compensation of the serial-parallel machine tool, the nominal structural parameters of the controller was adjusted by identifying the structure of the machine tool. With the establishment of a vector space size chain, we can do the error analysis, error modeling, error measurement and error compensation can be done.