大型回转类零件形位误差测量系统的研究

如何提高大型零件的在线测量精度是大型机械加工的重要课题.针对大型回转体零件的加工环境,提出了一种以被测大型零件的已加工面作为定位基准面和夹紧面,使测量装置安装在被测零件上,应用激光脉冲测距技术和伺服控制技术实现对大型回转类零件形位误差测量的方法.     

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。     

形位误差测量的误差分析

分析了影响形位误差测量精度的各种误差因素,指出回转精度是测量仪器最重要的精度指标,轴向导轨直线度误差将影响被测工件圆柱度误差和素线直线度误差的测量精度,轴向导轨对回转轴线的平行度误差主要影响圆柱度误差评定结果,工件安装误差对测量结果的影响可以忽略。     

大回转工件端面全跳动误差测量

对于回转工件,其端面跳动误差是指被测实际要素绕基准线作无轴向移动回转一周时,由固定的指示器测量工件端面在给定方向上最大与最小读数之差。被测点分布在端面的同一圆周上,对于大尺寸回转工件,只能借助加工该工件的机床进行在位测量。但由于机床主轴回转时常伴有轴向审动无法测出工件的真实窜动量。针对上述问题,我们设计、制作了旋转两测头端面全跳动测量装置,较有效地解决了大工件端面圆跳动误差的测量问题。一、旋转两测头法测量原理端面全跳动是指被测实际要素绕其基轴线作无轴向移动的连续多周回转,同时指示器作垂直于基准轴…     

大件圆度测量技术

提出一种新的大件圆度测量方法。这种方法将工件表面轮廓测量和回转主轴的误差标定两个过程结合在一起,将圆度标准和被测件直接比较,从而有效地消除了主轴精度对圆度误差测量精度的影响。在工件回转精度很低的条件下保证了测量精度。这种直接比较法圆度测量,简单实用,适合于一切大型、重型工件。     

三点测量法及其在轧辊磨床上的应用

一、引定在磨削加工轧辊之类大型精密工件的过程中，联机测量是确保直径尺寸精度，‘缩短测量时间和实现补偿磨削的必备条件之一。三点测量法作为联机测量的一种方式，其特点是：利用三点测量时机械运动误差可相互抵消的原理，使其测量精度免受被测工件回转振援和中心偏移的影响。目前，有关三点测量法的应用实例虽时有根导，但都不曾对影响测量精度的诸多因素（位移传感器的安装角误差，位移传感器座的定位误差，被测工件的回转振援和中心偏移等）进行定量分析，笔者采用新开发的联机测量装置，以与已知直径的校准辊进行比较测量的方式；对…     

V形支承法磨削内孔的误差分析

用V形支承法磨削内孔,具有装夹方便、加工精度高、回转较平稳等优点。所以,目前广泛应用于大批大量生产精密轴承环和高精度主轴、主轴套筒等零件的内孔加工。这种方法的定位特点是:工件脱离了机床工件主轴的约束,在理论上,加工面的几何形状误差不受工件主轴回转精度的影响;而定位基准面的几何形状误差和V形支承的开角设计,则直接影响加工面的几何形状误差。我厂几年来的生产实践也证明了这一点。我们在研究 MD 2110型内圆磨床主轴套筒内孔加工质量问题时,对基准面形状误差及V形支承开角设计及被加工面形状误差的影响形式和数量关系作了一…     

虚拟式数控机床在线测量仪系统及其实现

将虚拟仪器技术引入数控机床在线测量仪,通过三维测头与工件的接触或碰撞,机床数控系统向虚拟仪器系统返回测量结果.结合测头与工件的具体几何位置关系进行补偿和形位误差计算处理,得到加工工件的质量评价参数及可视化展现.介绍了虚拟式数控机床在线测量的功能及其功能实现,重点分析了测量软件的实现以及减小测量误差的方法和措施.     

主轴回转误差与最佳装刀方位

对刀具回转类与工件回转类两种机床主轴回转误差测试数据采用不同模型处理并进行仿真,得出结论：车床类主轴在加工中不存在最佳和最差装刀或对刀方位,而镗床类则存在。镗床类主轴在最佳方位上装刀,可使加工误差最小,此方位只需测元件一次安装和测试即可求出。     

大型筒柱状工件尺寸和几何误差的测量方法

在制造和安装过程中,对大型工件的测量通常采用数字化测量技术,并引入转站测量技术,这种测量方式的精度和效率都有所降低。通过间接测量的方法来获取被测要素的特征点,经过坐标变换和平移,由特征点构造出被测要素的拟合要素就可以实现对工件尺寸和几何误差的测量。这种测量方法具有良好的通用性,可以根据需要进行被测要素的提取,实现全方位测量,适合大型筒柱状工件尺寸和几何误差的测量。     

飞秒激光跟踪仪光轴与竖轴同轴度的标定

考虑飞秒激光跟踪仪仪器轴系的几何误差会影响仪器的指向精度并最终影响坐标测量精度,本文研究了激光光轴与竖轴的几何误差对仪器测量精度的影响。提出了激光光轴与竖轴的同轴度标定方法,以降低其不重合带来的跟踪测量误差。首先,基于几何光学原理建立了光轴与竖轴的几何误差模型,分别分析了光轴与竖轴的倾斜与平移误差对仪器测角精度的影响。然后,针对设计的仪器提出了基于旋转成像原理的光轴与竖轴同轴度的检测方法,并设计了一套同轴度检测装置。最后,基于该检测装置,通过调节两组双光楔完成了激光光轴与竖轴的倾斜与平移误差的标定。结果显示,经标定校准后激光光轴与竖轴的角度误差为3.4″;平移误差为26.1μm,得到的结果为仪器后续建立误差补偿模型奠定了基础。     

NON-CONTACT MEASUREMENT OF SCULPTURED SURFACE OF ROTATION

A method for measuring the sculptured surface of rotation by using coordinate measuring machine (CMM) and rotary table is proposed. The measurement is realized during the continuous rotation of the workpiece mounted on the rotary table while the probe moves along the generatrix of the surface step by step. This method possesses lots of advantages such as simplicity of probe motion, high reliability and efficiency. Some key techniques including calibration of the effective radius of the probing system, determination of the position of axis of rotation, auto-centering of the workpiece, data processing algorithm, are discussed. Approaches for determining the coordinates on measured surface, establishing workpiece coordinate system and surface fitting are presented in detail. The method can be used with contact or non-contact probes. Some fragile ceramic and plaster parts are measured by using the system consisting of a CMM, rotary table, motorized head and non-contact laser triangulation probe. The measurin     

大型门座起重机回转平台加工工艺

对大型800 t门座起重机回转平台中的回转减速器装配用结合面的加工进行了工艺分析,并针对其装配时的精度要求进行了特性化设备的方案确定及设计计算;介绍了实际施工过程,探讨了大型结构件局部位置的加工方法,为大型结构件局部位置加工及特性化设备设计制造提供了一种新思路。     

Application of a diffraction grating and position sensitive detectors to the measurement of error motion and angular indexing of an indexing table

In this paper, two systems for the measurement of the error motion and angular indexing of a rotary indexing table have been developed. A laser diode, a laser holder and a position sensitive detector (PSD) are integrated as a simple measuring device for the measurement of the rotary error without using a precision reference artifact (a cylinder or a sphere), multiple probes or error separation methods. The laser diode is assembled in the laser holder and fixed on the rotary table. The PSD is set up above the laser holder to detect the position of an incident laser beam from the laser diode. When the rotary table rotates, the rotary error changes the direction of the incident beam and also the position of the spot on the PSD. For the measurement of the angular indexing, a reflective diffraction grating and two PSDs are integrated as a high-resolution angle measuring device without using an autocollimator or a laser interferometer system. The diffraction grating is set at the center of the rotary table and reflects an incident laser beam into several diffractive rays. Two PSDs were set up for detecting the positions of ±1st-order diffraction rays. A simple algebraic method is used to solve the angular indexing through an optical analysis. The experimental results showed the feasibility of the proposed test devices.     

采用衍射、干涉技术提高光电轴角编码器的测角精度和分辨率

光电轴角编码器广泛应用于精密角位置的测量、数控及数显系统中,是国内外研究的热点.采用衍射、干涉技术的光电轴角编码器(简称激光编码器)具有结构紧凑、小型化;分辨率和测角精度高;响应频率高等优点.通过对几种激光编码器的成功方案的深入分析,阐述了这项技术的最新进展和所面临的问题.     

大型多支承回转窑运行轴线快速检测方法及其便携式系统

这里介绍大型多支承回转窑运行轴线快速检测方法及其便携式检测系统,该方法在回转窑筒体下面两个径向应变为零的方向安装非接触式位移传感器,对安装在筒体上的键相进行测量,由测得的位移值计算出该位置截面的回转中心。便携式检测系统由传感器安装支承装置,集成式信号采集装置和便携式计算机装置等组成,并编制相应的数据采集及处理软件。该系统结构简单、使用方便、测量精度高。克服了现有测量系统高处安装定位困难、测量操作复杂、测量误差大的缺点,实现了回转体运行轴线的快速检测,在实际应用中效果很好。     

基于虚拟仪器技术的回转窑轴线测试系统

提出基于虚拟仪器技术的便携式新型回转窑轴线测量系统,通过测量轮带直径和表面的位移计算回转窑轴线的水平偏差和垂直偏差。系统具有数据处理能力强,人机界面友好,使用方便、有较高的测量精度和可靠性。     

大型多支承回转窑运行轴线快速检测方法及其便携式系统

介绍大型多支承回转窑运行轴线快速检测方法及便携式检测系统,该方法在回转窑筒体下面2个径向应变为零的方向安装非接触式位移传感器,对安装在简体上的键相进行测量．由测得的位移值计算出该位置截面的回转中心。便携式检测系统由传感器安装支承装置,集成式信号采集装置和便携式计算机装置等组成,并编制相应的数据采集及处理软件。     

基于无衍射姿态探针和全站仪组合测量空间隐藏坐标

针对大尺度空间中构件特征隐藏区的空间坐标测量,提出了一种基于无衍射光束的测量探针,并将该探针与全站仪结合构成了空间坐标组合测量系统。介绍了探针姿态测量系统和组合测量系统的结构与原理。测量时,首先将探针测头接触于被测点,并用全站仪或激光跟踪仪瞄准探针的光学系统,测得探针的空间位置坐标。接着,使用探针将测距激光通过axicon透镜变换为无衍射光,并由CCD摄像机获得图像。由无衍射光的中心一对一映射激光的入射方向,通过无衍射光图像定中计算,获得探针的水平角和俯仰角。最后,通过电子倾角仪测得探针滚动角;联合测得各姿态角和位置坐标,通过坐标变换,计算得出被测点的空间坐标。实验显示,该探针的姿态角测量精度为1mrad,组合测量空间位置偏差为±1mm,表明基于无衍射光束的探针与全站仪所构成的组合测量系统可满足大尺度空间中特征隐藏区空间坐标测量的要求。     

激光测量大型转轴动载波动系数原理

为能够对大型复杂旋转机械转轴动态载荷特性进行在线监测,给出一个表征转轴动载特性的参量——动载波动系数KID。应用动力学理论推导出动载波动系数KID测量模型的数学表达式,该式表明测得转轴转速波动值即可求得KID值。基于激光多普勒技术,提出一种直接提取动载波动系数KID的激光测量方法。通过构造光学测试系统测量相邻时刻转轴轴段两端面的瞬态转速,得到轴段转速波动值及两端面相对转速波动值,代入KID测量模型,能够直接得到动载波动系数KID值,从而实现对转轴扭振强度的实时监测。通过试验验证了该方法的可行性,结果表明,动载波动系数KID较好地反映了转轴的动态载荷波动特性,能为工程中大型复杂旋转机械转轴动态扭振监测提供新方法。