数控机床中在线测量的控制及通信

发动机作为重要的零部件对主机的品质起着至关重要的作用，因此，为保证发动机的品质，对于内燃机内凸轮轴、曲轴、连杆等关键部件的关键工序加工，基本都采用带有在线主动测量功能的数控机床。数控机床中的在线测量是NC系统根据指令控制测量装置的进、退，同时测量系统将测量装置测到的信号经转换装置转换为与之对应的电压值，与预先设定值相比较，并与系统进行信息传输，反馈等通讯后，最终控制刀具的进给。对于上述功能的完成，     

基于LabVIEW的数控机床形位误差精密测量系统

为了实现对数控机床形位误差精密测量,采用扭簧表及大理石平尺搭建导轨直线度测量装置,以HEIDENHAIN绝对式直线光栅尺为定位精度测量硬件,PC端通过数据采集卡获取测量信息,并基于LabVIEW开发虚拟仪器,实现了对数控机床导轨直线度、定位精度和重复定位精度项目的测量;提出了一种基于LabVIEW平台构建数控机床形位误差测量系统的新方案。在相同的检测参数下,对同一台数控机床进行检测,并与激光干涉仪测量的数据比对,激光干涉仪采用GB/T17421.2-2000统计分析方法,实验结果表明,本系统具备较高的测量分辨率和测量精度。     

坐标测量机CAI系统中测量路径设计

介绍了一种在坐标测量机CAI系统中确定机械零件表面上测量点和测量路径自动生成的方法，该方法提高了测量的自动化，有利于测量、设计和制造过程的相集成。     

对数控机床在线测量进行误差分析

本文为优化数控机床在线测量系统,将数控机床在线测量系统拆分为数控机床本体和测头测量系统两部分,通过对数控机床在线系统的结构组成和工作原理分析,再对测头系统的结构组成及测量原理分析,然后对其开展深层次的分析误差来源及性质。以期能够为数控机床在线测量有效优化提供有价值的参考依据。     

数控机床超声检测附件NC代码提取技术

超声检测附件是数控机床超声检测系统的核心组成部分,要实现数控机床超声自动检测,关键是编制出符合检测要求的附件NC代码。数控机床超声检测系统在检测时采用附件运动与机床运动在时间上同步的方法,为了实现该同步,可手工编写附件NC代码,但即使面对简单的被检工件,编程时也存在计算量大、效率低、精确度不高等问题。为此,着重研究分析附件NC代码后对其进行了规范,提出了以机床NC代码为基础的附件NC代码提取技术,并采用编译器设计原理和正则表达式匹配技术,设计开发了附件NC代码提取器。     

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。     

基于MATLAB的数控机床在线测量技术

采用MATLAB的图形用户界面(GUI)编程技术设计开发PC机上数控机床在线测量程序,分别对试件的平面度、圆度、圆柱度、同轴度、平行度、对称度、位置度等进行在线测量,并与三坐标测量系统的测试数据进行对比,结果证明该套在线测量程序符合要求。     

基于线结构光的电弧增材制造熔积层三维测量

针对电弧增材制造过程中熔积层形貌信息的实时检测问题,开发了基于线结构光的熔积层形貌三维测量系统。建立了测量系统的数学模型,利用MATLAB标定工具箱并采用锯齿靶标法,得到测量系统的内外参数;将自适应阈值法与灰度重心法相结合,优化激光线条纹中心提取算法;通过数控机床的运动实现对熔积层形貌的三维测量。试验结果表明,熔积层形貌三维测量系统高度方向测量误差小于量程的0.4%,配套的三维测量软件能实时将熔积层形貌信息反馈给路径规划软件,为堆铣复合成形提供有效的数据支持。     

激光 ICF 聚变靶丸轮廓测量系统标定方法

针对激光惯性约束聚变靶丸轮廓高精度测量系统的溯源标定问题,提出一种基于激光差动共焦测量原理的标定溯源方法。该方法基于激光差动共焦靶丸测量系统轴向响应曲线过零点精确对应测量系统焦点的性质,首先利用激光差动共焦靶丸测量系统测量经中国计量科学研究院计量检定的标准椭圆块的圆度,其次通过比对测量值和标准椭圆块圆度计量值,得出该系统测量传递系数为1.03,最后通过多次检定验证测量的方法,完成系统的高精度标定。实验结果显示,利用标定完成的系统进行激光聚变靶金属球比对测量,其标准差为37 nm,该标定方法的测量重复性为17 nm,其为靶丸表面轮廓的高精度测量奠定了坚实基础。     

可配置型五坐标B样条插补控制器的研制

针对采用五轴联动数控机床的线性插补功能进行数控加工存在的不足,提出了一种B样条插补控制策略用于五轴联动数控机床以实现复杂曲面零部件的高速高精数控加工。参考开放式、模块化体系结构控制器(OMAC)标准,开发了具有B样条插补功能的五轴联动数控机床运动控制器。该控制器将控制任务按照实时性要求进行划分。人机交互、代码解析及参数映射关系构造等过程离线完成,插补运算、离散逻辑控制及逆运动学变换等过程由实时线程执行,保证了数控系统的硬实时性。为简化NC程序的编制过程,控制器设计为接收工件坐标系下的加工信息。通过开发适应各种形式数控机床的逆运动学变换模块,并将机床参数设计为可用户定制,使得控制器具有良好的通用性。在控制器内部建立NC程序文件中位置曲线和方位曲线间的参数映射关系,使得机床平动轴与转动轴间的运动规划符合实际加工要求,并可保证加工精度。实际加工实验中,在采用B样条插补算法的NC程序量降低为线性插补NC程序量15%倍时,其插补误差为线性插补误差的45%,控制器插补精度为0.68,表明该B样条插补控制器可以满足五坐标数控加工的要求。