转位三步法矩阵算法

根据实际测量工况,研究一种适合圆度误差在位检测的转位三步法矩阵算法。详细研究该算法的推导过程及回转误差分离原理,给出完整的数学公式;工件轮廓一阶谐波分量的分离以及回转误差分离后工件圆轮廓重构等问题,最后应用C语言和matlab软件对矩阵算法的回转误差分离效果进行仿真分析;搭建实验台验证算法在实际使用中的可行性与正确性。实验分析表明:通过转位三步法的矩阵算法可以实现圆度误差与回转轴误差的分离,得到高精度的工件圆轮廓,提高圆度误差测量精度。此算法具有较高的使用价值。     

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。     

一种基于最小外接圆法的圆度误差评定算法

提出一种以最小外接圆法评定圆度误差的新算法。该算法以轮廓点集中的二点或三点为圆上的点确定某初始圆,然后每次都以圆外最远点加入先前的点或者替代其中一点以构造更大的新圆,重复该步骤直至新圆包容所有轮廓成为最小外接圆,最后根据最小外接圆计算圆度误差。提出并论证了最小外接圆判定准则,描述了算法的详细步骤并说明了它的收敛性,通过实验验证了算法的准确性和高效性。     

基于几何动态模型的圆度误差分离模拟

针对精密加工过程中影响圆度误差分离精度的问题,提出了一种基于几何动态模型的圆度误差分离模拟方法。在主轴空间运动规律的基础上,通过回转体轴心的自转和公转关系建立工件截面的几何模拟动态模型。结合三点法圆度误差分离技术实现了动态条件下的圆度误差准确表示,并分析研究了传感器安装角度与干扰误差对圆度误差分离精度的影响。数值实验分析表明,建立的几何模型分析有利于研究回转加工中圆度误差分离结果的正确性,达到了提高误差分离精度及抑制误差对加工精度影响的目的。     

基于经验模态分解方法的圆度误差评定方法研究

针对圆度误差测量过程中因干扰信号影响估计精度的问题,提出基于经验模态分解的圆度误差评定方法。圆度误差测量数据包含多种信号成分,其中圆度误差信息只包含于表面形状误差信号,表面粗糙度误差信号、表面波纹度信号及噪声信号为干扰成分。利用具有数据自适应性的经验模态分解对圆度测量信号进行分解,实现各类信号成分分离;采用信号波数作为各信号成分的分离指标,实现形状误差信号提取,并利用其估计结构圆度误差。通过数值仿真和实例分析验证方法的有效性。     

基于AutoCAD VBA的直线度和圆度误差评定软件的设计

直线度和圆度是形状精度的重要指标,为提高直线度和圆度误差的评定效率,实现误差评定的可视化,根据国家相关标准中规定的评定方法,使用AutoCAD VBA软件开发了一套直线度和圆度误差可视化评定软件.实验结果表明,所开发的软件不仅界面友好、使用方便,而且功能丰富,可实现直线度和圆度误差评定、误差可视化图形显示、测量数据输入输出和显示等功能.     

基于误差分离技术的圆度自动检测的研究

通过对圆度测试过程中的位置误差—圆度检测截面几何中心与圆度检测时的回转中心之偏心误差—引起的附加圆度测量误差的分析,指出了虽然附加误差的影响将随传感器分辨率的提高而减小,但在工业生产现场传感器分辨率的提高常受成本等因素限制,为此需在圆度测试过程中实施位置误差分离和补偿的措施。在此基础上,阐述了基于误差分离技术的圆度自动检测系统的工作原理,进而介绍了圆度评定系统的组成与测试实例,从而说明误差分离后的测试精度得到了明显的提高。     

油套管接箍加工变形与圆度控制

接箍是油套管主要连接工件,为保证整个管柱的安全性和可靠性,对接箍特殊螺纹的圆度要求很高。在实际加工中,接箍内螺纹的圆度却很难控制,通过对油套管接箍内螺纹加工圆度误差及其原因进行分析,提出了采用圆弧接触的夹具夹持方法,可有效解决圆度超差问题。     

多测头圆度估计的PCA误差分离方法

针对多测头圆度估计过程中因干扰信号影响估计精度的问题,提出基于主成分分析的圆度误差分离方法。圆度误差测量数据包含多种信号成分,其中圆度误差信息只包含于表面形状误差信号中,主轴回转误差及噪声信号为干扰成分。利用主成分分析方法对圆度测量信号进行分解,实现多测头数据融合并实现各类信号成分分离;采用信号波数作为各信号成分的分离指标,实现形状误差信号提取,并利用其估计结构圆度误差。通过数值仿真分析验证方法的有效性。     

测头读数及定位误差对三点法圆度测量精度的影响

研究三点法测量圆度时测头的读数及角位置误差对圆度测量精度的影响。从三点法的原理出发对测量过程进行误差分析,导出了圆度测量误差方程,并通过计算机仿真详细研究了测头的读数及角位置误差对圆度测量精度的影响。圆度测量精度主要决定于读数误差;如果３个测头间的夹角选择不当,将使测头读数误差在某些谐波上被大大放大。必须恰当选择３个测头间的夹角,使读数误差对圆度各次谐波测量结果的影响都较小。     

伺服系统动特性对数控机床圆轨迹加工精度影响的机理

基于数控机床伺服进给系统的动态数学模型，通过求解微分方程，详细分析伺服系统简化为一价或二价系统时其对数控机床圆轨迹加工轮廓误差的影响规律，得出一些有用的结论。同时对一般高阶系统也进行了讨论。     

全闭环数控回转轴定位精度研究

针对全闭环数控回转轴的关键检测元件—圆光栅的安装误差引起回转轴定位精度差的问题,基于圆光栅测量角度的工作原理,分析了圆光栅在安装时由于光栅定位端面的跳动误差对莫尔条纹的影响规律,推导出了相应的数学关系,建立了回转轴定位误差与光栅定位端面的跳动误差之间的数学模型.数值仿真表明当圆光栅出现端面定位安装误差后,回转轴回转一周,输出的莫尔条纹光强变化经历了一个周期,近似为一正弦曲线.针对上述理论分析,在加工中心回转轴C轴上进行了实验研究,结果表明,通过调整圆光栅端面的跳动误差从原来的70 μm到16 μm,利用高精密单频激光干涉仪对回转轴的定位误差进行了检测,两次测量的定位误差曲线均为正弦曲线,且回转轴的定位精度提高了3倍.研究结果表明,减小圆光栅定位端面的轴向跳动误差可有效提高回转轴的定位精度.     

透视投影变换中椭圆中心畸变误差模型及其仿真研究

针对在三维视觉检测应用中，空间椭圆中心的透视投影变换存在畸变误差的问题进行了研究。基于透视投影变换和空间解析几何理论，建立了在摄像机的像平面上该畸变误差的数学模型，并进行了仿真研究，获得了该畸变误差的变化规律，从而为圆孔(椭圆孔)或圆柱(椭圆柱)类工件的中心位置的视觉检测、结构光三维视觉检测应用及视觉检测中的CCD摄像机内部参数标定等问题的有效解决，提供了一个有效的理论依据，具有一定的理论意义和工程实际应用价值。     

圆体成形车刀加工圆锥面时双曲线误差的定量分析

分析了用圆体成形车刀加工圆锥面时产生双曲线误差的原因，并用数学推导方法求出了双曲线误差值的大小和各影响因素之间的关系。     

一种大型齿轮齿距偏差和累积偏差的测量方法

文中以一种大型齿轮为研究对象,提出了基于激光跟踪仪的测量齿距偏差和齿距累积偏差的相对测量法。与常规的测量方法相比,该方法扩大了大型齿轮齿距偏差和齿距累积偏差的测量范围。文中论述了相对测量法的原理,推导了齿距偏差和齿距累积偏差的计算模型,解决了大型齿轮齿距偏差和累积偏差的测量难题。该测量方法可以有效评估齿轮齿距偏差和齿距累积偏差,其测量系统精度可达到0.01 mm/m。     

三尖摆线泵型腔曲线的误差来源及其分析

建立了三尖摆线泵型腔曲线的数学模型,根据其数学模型,利用MATLAB编制程序并且绘出型腔曲线图。通过对图的观察及其数学方程式的计算分析,找出型腔曲线的误差来源,进一步阐述了该误差对泵体在实际工作中所产生的影响。     

非圆齿轮滚切最简数学模型及其图形仿真

推导非圆齿轮滚切加工的最简数学模型并作图形仿真验证。以切削点处工件和刀具的切向速度相等 (即滚刀节曲线和非圆齿轮节曲线保持相互纯滚动 )为基本依据 ,推导出坐标轴联动控制的一组方程式。对该组方程式进一步简化便获得滚切加工的最简数学模型 ,它是一个 3坐标联动的结构。根据最简数学模型 ,利用计算机图形仿真的方法 ,动态地演示出齿形的形成过程及结果。利用图形仿真的结果 ,可以初步分析判断所加工齿轮齿形的各种特征 ,从而为设计和制造的顺利进行提供了有力的支持。     

圆弧刃位置对新型枪钻切削性能的影响

引入群钻的圆弧刃,建立圆弧刃枪钻的几何数学模型和刃磨数学模型,研制了三支不同圆弧刃位置的枪钻。通过钻削45钢进行新型枪钻钻削试验,对加工孔表面质量进行对比分析可知,双圆弧刃枪钻加工表面质量较好。     

圆环内圆磨削的热变形误差研究

运用热弹性和热塑性原理 ,在定常温度场的模型下推导出了圆环内孔磨削时的热变形和热变形误差计算式 ,包括内孔的热变形和达到塑性状态以后的残余变形计算式。给出了一些圆环热变形的特性曲线。对理论分析进行了实验验证 ,二者吻合较好。说明该模型可用于内孔磨削工艺的热变形误差计算 ,并且计算方法和有限元等方法相比要简单得多     

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。