数控机床精度的检测与补偿实验

分析了机床位置精度对加工精度产生的重要影响,并以高精度孔系进行说明.根据ML10激光干涉仪的测量原理,介绍了位置精度检测与补偿的实验方法和注意事项.通过该实验提高了掌握测试技能和独立工作的能力.     

数显机床改造中的位置检测装置

当今的机械加工业中 ,经济型数控、数显机床正应用地越来越广泛 ,这是一种价格低、操作简便、比较适合我国国情的一种自动机床。所谓经济型数控、数显机床 ,就是在普通机床上安装位置检测装置 ,通过数码管用数字直观地显示机床坐标值 ,从而测量刀具相对工件的位移量 ,间接测量了被加工工件在切削过程中的尺寸 ,减少了平时用计量工具进行直接测量时的停机时间和测量次数 ,为保证工件尺寸 ,提高加工精度创造了条件。数显机床中的位置检测装置包括激光干涉位置检测装置、光栅位置检测装置、感应同步器等多种。这多种检测装置各有优缺点 ,但由于…     

数控机床定位精度校准的全新理念和工具

长久以来,数控机床定位精度的检测与评定都是采用单光束激光干涉仪,检测结果也就根据该测量位置的测量结果来对该机床的定位精度下结论.但在机床精度验证的实际应用中,经常出现换一个检测位置机床同一轴线的定位精度不一定相同,有时还相差很大,这一问题在五轴机床的加工中尤为突出.国际处于领先地位的机器制造商已经转变观念,通过采用新版...     

第五讲 数控机床的位置测量装置

在高精度的数控机床中,位置测量装置起着相当于人的眼睛和机床刻度盘的作用,它能检测出机床工作台的实际位移量,同时变换为电信号反馈送至数控装置,与穿孔带上给定的指令值进行比较,以消除实际值和指令值之间的误差。因此,位置测量装置的测量精度是决定数控机床加工精度的一个重要因素。     

基于激光跟踪仪的数控机床几何误差辨识方法

激光跟踪仪作为一种三维测量仪器在工业测量中得到广泛应用,利用激光跟踪仪采用多站分时测量方法实现数控机床几何误差的快速、高精度检测.该方法通过控制机床按设定的路径在3D空间进给,一台激光跟踪仪先后在不同的基站位置对机床相同的运动轨迹进行测量,基于全球定位系统(Global positioning system,GPS)定位原理,确定基站的相对空间位置与各测量点的空间坐标,然后辨识出机床的各项几何误差.通过建立多站分时测量机床精度的数学模型,给出多站分时测量的算法原理,并推导出机床各项误差的分离算法,同时通过仿真验证该误差分离算法的可行性.试验表明,激光跟踪仪采用多路分时测量方法在4h内完成对一台数控铣床的精度检测,并分离出铣床的各项误差,该方法具有快速、精度高等优点,在中高档数控机床的精度检测中具有一定的应用前景.     

基于误差理论的机床上导轨精度测量与分析

介绍了机床内防护上导轨位置度检测装置的机械结构及设计原理,结合误差理论,深入阐述机床内防护上导轨精度测量与误差分析,通过测量与分析理论建立,为机床导轨精度检测提供研究基础。     

动态测量数控机床的几何误差

数控机床的检测与修正是机床行业中的一个关键组成部分,每个国家都有相应的测量数控机床几何位置精度,特别是静态几何精度的标准。由于工件是在动态的过程中进行加工,数控机床的静态精度并不能完全代表其几何位置精度,对于某些精密加工和高速加工场合,必须对数控机床进行动态测量补偿,本文介绍了一种动态测量数控机床位置精度的系统,并给出了一些动态误差的实验结果。     

机床导轨精度测量方法探讨

机床导轨是机床上用来确定各主要部件相对位置的基准,机床上的运动部件是通过导轨进行导向的。导轨的运动轨迹一旦产生误差,将会改变机床中各部件的相对位置,破坏运动部件之间相对运动的准确性,最终影响被加工零件的加工精度,因此,导轨几何测量精度是保证机床加工精度的一项重要指标。所以机床导轨的精度测量具有很重要的意义。     

基于激光干涉仪的数控机床位置精度检测方法

为保证数控机床的高精度,需要对机床的位置精度进行检测和补偿。主要介绍如何利用激光干涉仪检测数控机床的位置精度,并提出机床位置精度检测过程中需注意的问题及解决方法。     

Indirectly Measuring the Structural Errors of A Virtual Axis Machine Tools

对虚轴机床的结构误差进行分析和测量,并用软件进行补偿是提高机床精度的重要方法。提出一种间接测量和补偿的方法。在虚轴机床的动台体上固定7根测量杆,用来间接测量动台体的位置和姿态。当动台体到达某一位置和姿态时,如果机床本身没有结构误差,则各测量杆的测量值应该与理论值相同,但由于机床实际上是有结构误差的,因此各测量杆的测量值与理论值必定存在一定的偏差。利用若干个位置和姿态下的偏差值,间接计算出机床的结构误差,然后进行软件补偿。采用计算机仿真方法,对该方法进行验证。仿真计算结果十分理想。从而证明方法的正确性。该方法简单易行,是对虚轴机床误差进行补偿提高机床精度的一种有益的探索。     

厚度无损检测仪器的精度长期稳定性研究

无损检测和结构健康监测是保障工业生产安全、降低维护成本的重要技术。在结构健康监测领域,原位测量仪器的长期稳定性尤为重要。首先介绍电磁、超声无损检测在厚度检测的应用现状,针对随后讨论厚度无损检测检测仪器精度长期稳定性问题。对厚度无损检测仪器现在长期使用过程中的精度变化规律进行研究,探讨三种测厚仪器的工作原理、精密度和准确度与仪器的稳定性的关系。采用三种厚度测量仪器（超声测厚仪、涂覆层测厚仪与楼板测厚仪）测量预标定样本的仪器试验测量方法,得到五年测量数据。再通过分析数据的年平均误差、相对误差和变化速率来讨论电涡流测厚仪、超声测厚仪的长期稳定性,并进行三类仪器间的比较,分析各类型仪器的特点。结果显示电涡流厚度测量仪器具有相对较好的长期稳定性;超声测厚仪和楼板测厚仪精密度维持能力受时间影响,仪器精密度逐年下降,准确度也趋于不稳定。为电磁无损检测技术应用到结构健康监测领域,自校准和补偿奠定了基础。     

平面光学零件最小焦距的测量

提出了一种用自准直显微镜和平行光管物镜来测量平面光学零件最小焦距的方法。介绍了测量原理、测量装置，讨论了测量误差。可以看出，本方法所用仪器简单，测量精度较高，适合于光学车间检验。     

分度装置动态分度精度测试系统研究

应用圆光栅传感器 ,采用直接测量方法 ,建立了动态分度精度检测系统。在此基础上 ,以高速分度传动装置为例 ,探讨了动态分度精度的测试方法。该系统能完成分度装置分度精度的在线检测功能 ,最高测试精度可达± 0 .5s至 2 .5 s。     

起重机械制动器惯性试验系统及制动力矩测试方法

通过分析起重机械制动器惯性试验台工作原理,建立制动性能参数测试系统,并对常用制动力矩测试方法进行理论探讨,比较分析了各种测试方法、测试范围和精度之间的相互联系。     

一种大数值孔径小非球面检测用补偿器设计

利用补偿器的补偿法是检测高精度非球面的一种非常重要的方法,它可以利用已广泛实用的Zygo等高精度的数字干涉仪,用补偿法的关键是补偿器的设计.本文介绍了补偿法检测非球面的原理,针对要检测一种大数值孔径小非球面模芯,设计了一种由4片薄球面透镜组成的补偿器,该补偿器由前后两部分组成,前面两片组成一个数值孔径很小的系统,主要用于产生适量的球差,后组两片组成一个数值孔径较大的系统,并与前面的一起满足被测非球面检测的需要.文中对制造、检测及装调等主要误差源引起误差进行了全面分析.用这种补偿器检测相应的非球面,检测精度可达0.05λ,可满足光盘物镜非球面模芯的检测需要.     

凹面光栅衍射效率测试仪精度分析和优化

分析和优化了凹面光栅衍射效率自动测试仪的测量精度,以提高凹面光栅相对衍射效率测量结果的准确性.根据凹面光栅相对衍射效率测量原理,对凹面光栅出射光谱增宽、衍射光束截面变化、光源辐射亮度的控制和测量波长同步精度等影响测量准确性的因素进行分析,给出了必要的运算关系式.采用回归分析等数学方法,基于大量实验数据建立了测量结果的优化公式,并将该公式编入测量程序,实现了在测量结束的同时自动优化测量结果.实验表明,经过优化后的测量值更加准确,与相对衍射效率理论值的偏差均在士2.5％以内,有效提高了仪器的测量精度.该方法操作简单,无需添加或改动仪器的任何部件,可满足仪器实时性强、测量准确的要求.     

支持挤出平模头自动化研磨的测量技术

针对目前国内尚无快速、经济、有效的解决挤出平模头自动化研磨平模头直线度检测的现状,通过对测量对象的深入研究,建立了测量数学模型,提出了挤出平模头直线度测量方法。该方法通过计算机对一条假设的正弦波曲线进行测量精度模拟验证,并考虑定位误差等影响最终结果的误差;对得到的目标曲线按照形位公差国家标准,使用最小条件的原则进行直线度评定。通过几组实验的数据总结,从而验证此测量方法的可行性。     

基于点源透过率测试系统的杂散光标定

为了提高点源透过率(PST)测试系统的杂散光测试能力及测试精度,提出并设计了一种标准镜头,用于在大离轴角范围内对系统的杂散光测试范围及测试精度进行标定。利用简单的物理模型设计了一种在实验室内对点源透过率测试系统杂散光测试精度定标的标准镜头;测量了标准镜头的表面物理参数,并将其带入TracePro软件计算出了不同离轴角对应的PST。对设计分析的PST值与实测的PST值进行比较,从而计算得到了该测试系统的测量精度。验证实验表明,该标准镜头的PST分析值与实测值之差优于lg/0.5,满足实验室内对点源透过率测试系统杂散光测量精度进行标定的要求,是PST绝对测量的可靠方法。该项技术为国内PST测试系统的精度校准问题提供了技术保障。     

基于三点法的拟人化研磨测量仪器设计

针对目前国内尚无快速、经济、有效的模仿手工研磨抛光操作的大尺寸平面自动化研磨直线度检测的现状,通过对测量对象的深入研究,提出了基于三点法的直线度测量方法,在此基础上确定了测具的结构参数和LES1型位移传感器,选用Atmega16单片机应用于捕捉脉冲信号的传感系统,完成了测量仪器的设计和制造。研究结果表明,该测量仪器能够满足自动加工中对直线度测量精度的要求,为挤出平模头自动化研磨技术提供了一种可以选用的测量仪器。并且,此设计方案已经得到应用。     

万能工具显微镜的三维改造

随着科技的创新与进步,传统二维测量技术已经满足不了现在高效率自动化检测的需求,急需新型的三维测量技术。万能工具显微镜作为传统用途广泛、准确度较高和故障率很低的精密测量仪器,目前国内现存量很大,急需对其进行三维自动化改造。该文在万能工具显微镜的基础上,增加3个光栅位移测量系统、自动控制系统以及数据采集分析系统,使其能够实现三维自动测量。