转台分度误差检测及补偿技术的研究

采用0.3″的精密多齿分度台与平面反射镜组合,对转台分度误差进行检测。针对多齿分度台安装倾斜对检测结果产生影响的问题,提出了利用双轴光电自准直仪Y轴读数补偿调整误差的方法。根据转台分度误差是由多次谐波叠加的特点,采用谐波分析的方法对测量得到的离散数据进行拟合处理,得到用于转台分度误差补偿的连续曲线模型。对分度误差为17.82″的转台进行实测和误差补偿,补偿后转台的最大分度误差为2″。     

齿轮成型磨削的分度补偿技术研究

本文以分度理论为基础,分析了齿轮成型磨削时,分度机构的工作原理和分度误差产生的机理,找出了影响分度机构传动精度的主要误差源,确立了完整的在机分度误差补偿方案,进行了控制系统的设计和控制程序的编制,通过试验验证了分度误差理论分析的正确性和整个误差补偿系统的实用性.     

精密转台角分度误差补偿

为了修正精密转台中由圆光栅安装偏心、倾斜等引起的角分度误差,提出一种基于稀疏分解的角分度误差补偿方法。首先,分析了圆光栅安装偏心、倾斜等对精密转台角分度误差的影响。然后,根据圆光栅测角误差中不同阶次误差项的特性,结合稀疏分解思想与谐波分析建立了角分度误差补偿模型,对转台的角分度误差进行补偿。最后,搭建试验平台,采用提出的角分度误差补偿模型对精密转台角分度误差进行修正,验证该方法的有效性。试验结果表明:该方法能够将角分度精度提高2个数量级,对角分度误差最大值为90.85"的转台进行误差补偿后,能够使角定位误差的最大值减小到0.64"。采用该方法进行误差补偿后,能够显著提高角度定位精度,结果满足精密转台角位移的高精度测试要求。     

齿轮成型磨削的分度补偿技术研究

本文以分度理论为基础,分析了齿轮成型磨削时,分度机构的工作原理和分度误差产生的机理,找出了影响分度机构传动精度的主要误差源,确立了完整的在机分度误差补偿方案,进行了控制系统的设计和控制程序的编制,通过试验验证了分度误差理论分析的正确性和整个误差补偿系统的实用性。     

基于傅里叶变换的转台分度误差分离与补偿方法

为了保证和提高转台测角系统的现场测量精度,本文针对基于傅里叶变换的转台分度误差分离与补偿方法开展研究。在原理证明傅里叶变换实现转台分度误差分离的基础上,建立转台分度误差与读数头测量值之间的函数模型;根据傅里叶变换中传递函数性质,重点说明双读数头安装角度间隔与测量误差谐波阶次间关系,优化了双读数头布置;在现场可编程门阵列电路平台上实现多读数头测量值的同步获取,采用坐标旋转数字计算方法完成谐波误差函数实时计算。搭建实验平台进行误差分离与补偿效果验证实验,实验结果证明采用优化布置的双读数头信号进行分度误差分离并补偿后,转台的分度误差峰峰值由57.58″减小到3.36″,补偿后的转台测角系统扩展测量不确定度为0.9″(k=2)。     

大型齿轮成型磨削的分度误差补偿技术研究

以分度理论为基础,分析了大型齿轮成型磨削时,分度机构的工作原理和分度误差产生的原因,找出了影响分度机构传动精度的主要误差源,确立了完整的在机分度误差补偿方案,进行了具体的控制系统设计和控制程序编制,通过试验验证了分度误差理论分析的正确性和整个控制系统的实用性。     

测试设备位姿失调对自准直仪法测量圆分度误差的影响

为了提高圆分度仪器分度误差的测量精度,介绍了用多面棱体自准直仪测量分度误差的原理和方法,对影响测量结果的误差源进行了分析。根据测量原理建立了多面棱体和自准直仪坐标系,利用坐标变换分别建立了多面棱体工作面与受检仪器轴线的平行差、自准直仪光轴与多面棱体工作面不垂直度误差、自准直仪电十字竖线与受检仪器轴线的平行差对分度误差影响的精确模型。在实验室内,以单轴位置转台的定位精度为测试对象,设计了以上三种位姿失调误差模型的验证实验,实验结果与理论模型仿真结果具有很好的一致性,三种位姿失调引入的误差实测值与理论值的最大偏差小于0.9″,验证了位姿失调量引入测量误差模型的正确性,该模型及仿真结果可以准确指导圆分度误差测试。     

精密减速器传动误差测试系统研究

设计并搭建了基于圆光栅角度编码器的精密减速器传动误差测试系统,对测试系统误差主要来源和规律进行了分析,设计并搭建了圆光栅角度编码器在位校准系统,测得了测试系统输入端和负载端角度编码器误差曲线.以某品牌RV-20E精密减速器为测试对象,测量其传动误差,然后通过圆光栅误差曲线对测量结果进行补偿,结果表明圆光栅角度编码器误差...     

一种新的凸轮式误差补偿机构及其在GJF630型高精度分度转台上的应用

本文介绍了一种新的凸轮式误差补偿机构的工作原理、设计和研制方面的有关问题。在ＧＪＦ６３０型高精度分度转台上应用，可稳定和可靠地提高分度精度，具有一定的实用价值。     

基于AT89C55单片机的智能分度头设计

利用单片机测控技术、步进电动机控制技术、传感技术对传统机械分度头进行了数控化改造,设计了一种智能分度头.它以单片机为控制核心,通过步进电动机驱动蜗轮蜗杆机构实现对工件的自动分度,并采用补偿算法消除机械系统误差和步进脉冲数等分误差,提高了分度精度.详细阐述了补偿算法基本原理,并介绍了智能分度头硬、软件设计.实验表明,采用这种算法设计的智能分度头分度误差基本保持在±10"范围内,相对于原有机械分度头,分度精度大大提高.     

弹体质量、质心及质偏心测试误差补偿

文中介绍了弹丸质量、质心以及质偏心的三点支承测量方法,论述了各个参数的测量原理,对各参数产生误差的因素以及各个误差的大小进行了定量分析,并提出了相应的误差补偿方式。实验证明,使用此方法可以大大提高测量精度。     

Magnetic interference compensation method for geomagnetic field vector measurement

Ferromagnetic interferential field from platforms is one of the most dominating error sources for magnetometer. For magnetic vector and gradient tensor measurement, what is cared about most is the effect of compensating magnetic field vector. In this paper, a magnetic compensation method is proposed, which uses host platform’s attitude from inertial sensor as auxiliary information and sets up a vectorial compensation model. By introducing three intermediate parameters, the issue of parameter estimation is linearized and solved with least squares method. Simulations show that errors of magnetic field vector and magnitude can both be reduced to several nT after compensation. Experiment has been conducted with a geomagnetic vector measurement system and results suggest that the method is an effective way for compensating both magnetic field magnitude and vectors.     

一种新的圆光栅偏心参数自标定方法

圆光栅安装偏心误差对圆光栅编码器的角度测量精度有较大影响,对偏心误差进行补偿可以有效提高测量结果的精度。为了对圆光栅的安装偏心参数进行辨识,建立了双读数头的偏心误差模型,推导出了基于双读数头的圆光栅偏心参数的自标定公式。通过实验利用对径安装的两个读数头对圆光栅的偏心参数进行自标定,求解出了相关的偏心参数,并使用正十二面棱体搭建的实验装置,对自标定参数的补偿效果进行了验证。实验结果表明,用双读数头自标定公式标定出的偏心参数对单读数头的测量结果进行偏心误差补偿后,圆光栅的平均误差从补偿前的0.046 4°减小到了0.003 7°。     

Elimination of Settling Error Due to Clamping Forces in On-Machine Measurement

When using OMM (on machine measurement), accuracy in the measurement of finished, machined parts is important; these parts are commonly measured by CMMs (coordinate measuring machines). This paper reports on new OMM hardware (and its operating software) developed to enhance accuracy in measurement. In assessing the value of the system, measurement accuracy was evaluated by comparing results of both CMM and OMM. Factors that can affect accuracy (sensor installation error, repeatability of the CNC machine tool, and settling error in the set-up of the workpiece) were then analysed quantitatively. The results show that the major source of error in OMM accuracy is settling error due to clamping forces, specifically in the workpiece clamping system (for example, a pallet). Therefore, the greatest improvement in measurement accuracy can be achieved by estimating and compensating for settling error beforehand.     

Analysis of thermal contribution to the measurement uncertainty in step gauge calibration

Thermal expansion errors represent an important source of measurement uncertainty in precision length measurements. The authors present research performed on thermal error minimisation in calibration of step gauges, with the goal to develop a new high precision procedure for step gauge calibration in the Slovenian National Dimensional Metrology Laboratory. Thermal conditions during step gauge calibration were analyzed by using a combination of experimental measurements and Finite Element Method (FEM) simulations. Good final agreement between the experimental measurements and the simulation proves that the FEM simulation is a useful tool for studying and compensating thermal errors. The final outcome of the research is a non-linear model for compensating thermal expansion of a step gauge during calibration in a microclimatic chamber, where the temperature is controlled within the limits of (20 ± 0.1) °C. Different types of step gauges were examined and modelled which are used commonly for testing the performance of Coordinate Measuring Machines (CMMs). The results show that the developed error compensation method is effective enough for our metrology purposes as regards measurement uncertainty.     

数字式测高仪定位误差的测量及补偿

定位误差是测高仪的主要误差源之一,为了提高测高仪的测量精度,研究了数字式测高仪定位误差的测量及补偿方法.以某公司生产的数字式测高仪为研究对象,以德国SIOS公司微型双平面镜十涉仪SP-D为高精度的标准量,实现了数字式测高仪定位误差的测量.采用二次多项式拟合的方法对测量数据进行曲线拟合,拟合前后的测量数据差值作为校正定位...     

莫尔条纹细分中相位误差的软件补偿方法

在实施莫尔条纹细分中,两路信号的相位误差将影响计量光栅的测量位移时的精度。本文从软件的角度详细论述了相位误差的补偿方法,并且通过理论分析与计算,说明利用该方法的补偿效果,进而证明该方法在实际应用中的可行性。     

数控机床热变形误差研究及补偿应用

热变形误差是影响机床加工精度的重要因素之一,通过误差补偿的方法可以提高机床的加工精度。研究了通过实时补偿热变形误差提高数控机床加工精度的方法,阐述了热误差的基本原理,介绍了热误差的测量方法。采用模糊聚类的方法来布置测温点,利用多元线形回归方法建立了机床热变形与温升之间的数学模型。在PLC补偿系统的作用下,在加工过程中对XH718数控机床进行实时补偿。实验结果表明补偿效果很好。     

Thermal Uncertainties in Measurements of Relative Dielectric Permeability and Loss Tangent versus Temperature in the SHF Band by the Method of a Free Space

The paper considers the thermal component in the resulting measurement error in the SHF band in free space for the relative dielectric constant and tangent of dielectric loss as functions of temperature of heat-resistance dielectric materials. Methods of compensating for and reducing these error components are discussed.     

加工精度在线检测系统预行程误差预测与补偿

预行程误差的预测和补偿能够大大提高加工精度在线检测系统的测量精度.提出了一种基于BP神经网络的检测误差预测新方法,建立了一个基于BP神经网络的在线检测系统预行程误差预测模型,通过实验数据对该网络进行训练,并将训练好的神经网络应用到实际加工零件的误差预测和补偿.为了验证该方法的有效性,以一圆柱零件的圆度误差检测为例,对其加工精度的在线测量进行了预行程误差的预测与补偿,经与CMM检测结果的对比,说明了该方法的有效性.