直线度误差测量采样方案的研究

采用仿真实验方法对直线度测量的采样方案进行了研究。仿真结果表明:直线度测量的最佳采样间距与被测对象的精度无关,只与其尺寸大小有关,并与尺寸的增大成阶跃关系。在三坐标测量机上对仿真推论进行了验证性测试实验,初步实验结果验证了该推论的正确性。最后讨论了研究过程中存在的问题及下一步研究的设想。     

评定直线度误差的最小二乘法与 最小包容区域法精度之比较

介绍了直线度误差评定的最小二乘法和最小包容区域法的算法模型与实现方法。在三坐标测量机上对八种不同被测直线进行了采样点坐标数据提取,分别用最小二乘法和最小包容区域法的基于搜索逼近-逐次旋转逼近法进行了给定平面内直线度误差的评定。结果表明:最小二乘法的评定结果与最小包容区域法的基于搜索逼近-逐次旋转逼近法的评定结果完全一致,即直线度误差的最小二乘法评定结果符合最小条件。     

大尺寸直线度最佳测量间距计算方法

针对大尺寸直线度测量时,选取兼顾准确性和效率的测量间距困难的问题,通过基于奈奎斯特采样定理的大尺寸直线度测量间距理论计算方法提取了被测对象表面轮廓信号,并进行谐波分析,确定了影响测量间距的主要参数。针对工程应用中的理论计算方法需要事先对表面轮廓进行采样的局限性,在分析影响因素的基础上提出了基于直线度误差分布规律的测量间距仿真方法,用于指导实际测量时测量间距的选取。通过实验验证了仿真方法的正确性,并得出大尺寸直线度测量最佳测量间距为500mm,对于工程实际大尺寸直线度测量间距选取具有一定的指导意义。     

基于三坐标测量圆度误差测量点数的研究

在三坐标测量机上对不同对象的圆进行不同点数的均匀分布采样,根据采样数据用最小二乘法进行评定圆度,对其结果进行分析得出一些结论。     

基于机器视觉零件轴线直线度误差测量的研究

轴类零件的直线度误差是判断其是否合格的一个重要标准。针对接触测量轴零件直线度误差效率低、精度不高等问题,设计一个针对小型轴类零件直线度误差测量的平台;采用一种基于自适应阈值的八邻域空心梯度加权的清晰度评价函数用于相机自动对焦,经图像预处理、形态学操作、亚像素级边缘坐标提取后,通过径向局部区域搜索的方法得到零件中心轴线;提出基于最小区域的大变异双切点交叉遗传算法来评定零件中心轴线的直线度误差;采用图像用户界面集成评定算法。结果表明文中方法评定误差优于最小二乘法、分割逼近法和最小区域法,与文献中算法的评定结果基本一致。最后与三坐标测量仪测量结果进行对比,其中94%以上的测量结果相差10μm以内,因而本检测系统能够用于小型轴类零件轴线的直线度误差的测量中。     

冲床滑块运动直线度自动测量系统的研究

通过对冲床滑块直线度及其测量方法的分析,将电涡流位移传感器作为冲床滑块运动直线度测量元件,并利用计算机对直线度数据进行采集与处理。探讨了基于最小二乘法、平均值法及两端点连线法等算法的测量评定方法,并对采用平均值法和最小二乘法的冲床滑块运动直线度测量评定算法进行了比较,结果表明,基于最小二乘法的测量评定方法具有更好的评定效果。     

光学式液压缸直线度测量分析与研究

直线度测量主要针对长度超过2m液压缸缸筒进行测量,其作为关键技术对提高液压缸质量及性能具有重要作用。为改善现有测量技术的约束,提高液压缸直线度测量水平,文中运用激光跟踪仪的光学测量原理,设计深孔测量装置,对长液压缸缸筒进行直线度测量。通过分别使用设计装置与三坐标测量仪对直径为230mm、长度为3000mm的缸筒进行直线度测量。由两者比较结果可知,设计装置测量误差率为3.3%,且偏差小于0.005mm,缸筒光学直线度测量装置可满足生产实际所需。     

使用短基准的超精密长导轨直线度误差测量方法

在超精密加工与检测技术中,高精度长导轨直线度误差的测量与补偿技术一直是一个研究重点。在系统研究现有各种导轨直线度误差测量方法的基础上,提出一种使用短基准的导轨直线度误差测量方法,将长导轨直线度误差的测量问题分解为具有一定重叠区域的数段较短导轨直线度误差的测量问题。直接利用超精密直线度物理基准测量各段导轨直线度误差,通过将各段导轨直线度误差拼接起来,重构出长导轨的直线度误差。利用空间坐标变换关系建立基于最小二乘法的直线度误差测量算法,以及相对机械运动误差对测量结果影响的数学模型,分析研究重叠区域二次采样点的匹配误差,以及测量误差、采样频率等因素对重叠区域长度选择的影响规律。对长550 mm的气浮导轨进行实际测量试验,仿真与测量试验表明上述方法简单实用,可操作性强。     

三坐标机测量齿轮齿廓的不确定度评价

介绍了坐标测量中几种常用的不确定度评价方法.指出传统的三坐标测量机的测量不确定度评价方法大都不适用于评价坐标测量中面向对象的测量不确定度,并对使用蒙特卡洛方法评价测量不确定度进行了研究.首先,根据三坐标测量机详细标定文件及补偿策略说明建立测量模型.然后,将测量中的采样点通过测量模型生成大量测量结果,并以此评价测量不确定度.在齿廓评价实验中,评定齿廓误差的测量不确定度为0.96 μm时,多次评价结果之间的最大差值不超过0.03 μm,具有可靠的理论依据和较稳定的评定结果.文章指出,目前商用三坐标测量机大都不能为特定的测量对象提供测量不确定度报告,使用蒙特卡洛方法有希望改变此现状.     

便携式激光准直仪及直线度误差测评软件的开发

开发了便携式激光准直仪及直线度误差测量、评定软件。该软件集成了基于PC的数据采集功能和步进电机控制功能 ,综合应用了直线度误差的两类测量方法和两种评定方法 ,可在多种直线度误差测量仪器上实现直线度误差的快速测量和误差评定     

Φ25mm火炮身管直线度光电测量方法

基于激光准直和光电探测原理与技术,并借鉴象限探测法、精密机械、伺服控制技术和计算机技术研制了一种用于Φ25mm火炮身管直线度的光电测量系统.给出了系统的总体结构,对系统的测量原理进行了理论分析,得到了身管直线度的计算公式,建立了解决光电靶偏心的数学模型.并将测量系统应用于长1.15m的Φ25mm精加工孔标准件进行两组采样,每组采样步长为100mm.实测的结果表明:测量系统分辨率可以达到0.005mm,测量误差小于0.015mm,重复性测量精度优于±0.009mm,说明测量方法是可行的.     

火炮身管内膛直线度自动检测系统

介绍用于火炮身管内膛直线度检测的自动检测系统，说明了该系统的直线度检测方案、系统软硬件构成、各部分功能和实现，同时给出了直线度误差的计算机评定算法。     

评定直线度误差数据处理方法的分析与比较

用基础的测量方法和数据处理方法对直线度误差进行评定。测量方法采用水平仪的节距法。数据处理方法采用两端点连线法、最小二乘法、最小区域法。每一种方法都分别用计算法和作图法评定直线度误差。采用不同的方法对同一组数据评定直线度误差,其结果不尽相同,并对其精度进行比较,从而得出应用这三种方法评定直线度误差的差别。     

激光直线度干涉仪浅析

激光直线度干涉仪是高精度的直线度测量仪器,其测量附件有好几种。本文重点介绍了几种激光干涉仪直线度测量附件,分析了它们的优缺点和技术特点,并提出了直线度测量容易忽视的几个问题。     

六方水泵传动轴的直线度测量与校直方法研究

采用激光位移传感器对六方水泵轴的直线度进行直接检测,引入效率极高的矢量校直方法,开拓出对具有直线度要求的工件进行检测与校直的新途径,并采用反向法进行机床自身导轨误差分离,极大地提高了相同硬件条件下的检测精度。     

基于激光干涉仪的直线度误差测量

机床导轨直线度误差的测量方法有很多种,其中最常用的是水平仪法、自准直仪法和平尺法。主要介绍的是用激光干涉仪测量直线度误差的方法、原理及误差分析,并提出为减少测量误差在测量过程中应注意的几个问题。     

直线度自动检查仪的研制

研制了采用准直激光束作为测量基准轴线、线阵CCD光电器件作为位置传感器、由单片机进行数据采集、处理与测量结果显示的直线度自动检查仪。介绍了系统结构原理以及空间直线度误差的最小二乘评定法数学模型。     

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。