快速探测三坐标测量机特性参数优化研究

研究了影响快速探测坐标测量机动态测量精度的特性参数与测量精度之间的关系.通过实验分析了移动速度和测量位置对测量机定位误差的影响,以及测头DDC参数对测头等效作用直径的影响.研究结果表明:测量机的动态测量误差重复性好并可以修正;由于不同移动速度下,气浮导轨刚度和不同驱动电机加速度曲线引起的桥架附加振动不同,因此不同结构测量机存在不同最佳临界移动速度;测量机沿不同方向触测时,存在与移动速度有关的不同最佳测量空间;逼近距离对测头等效作用直径d的影响远远大于触测速度和移动速度对d的影响.     

三坐标测量机测端动态有效作用直径影响因素分析

在对三坐标测量机测端动态有效作用直径影响机理分析的基础上,构建了加法模型和乘法模型,通过对两种模型进行比较分析发现:考虑自变量交互效应的加法模型较好地反映了移动速度、触测速度和逼近距离对测端动态有效作用直径的影响。模型结果表明:移动速度越大,有效作用直径越小;触测速度偏离其最优值越多,有效作用直径就越大;逼近距离越大,有效作用直径越小。     

高精度三维螺纹测量机接触式扫描测头 动态特性研究

扫描测头是高精度三维螺纹综合测量机的核心部件,其动态特性严重影响了整机的精度。为了提高测量机的精度,对高精度螺纹三维尺寸测量线性扫描测头的动态特性进行了研究。首先分析了三维螺纹综合测量机用扫描测头的测量原理,然后建立了动态特性模型并提出了影响动态测量结果的因素,最后通过实验验证了这种测头结构的动态特性和测量处理方式的有效性。实验结果验证了影响因素的正确性,优化影响最大的采样间距因素可以过滤80%的无效数据点,从而使该段拟合平均残差平方和误差减小了91.0%,线性误差减小了67.4%,进而提高了三维螺纹测量机的测量精度。     

坐标测量机动态测量不确定度评定研究

目前人们对三坐标测量机动态测鼍小确定度仍采用静态测量理论来评定,与其实际使用情况不符,带来一定的评定误差.本文分析了触发模式下三坐标测量机测头的主要动态误差源,通过改变测量速度和逼近距离对测头(Renishaw MH20i)动态误差的影响进行了实验测试,采用Monte Carlo方法对三坐标测量机测头动态测量不确定度进行评定,与使州传统的测量小确定度A类和B类评定结果相比较,本方法不受直接测量量相关性的限制,受问题条件限制小,评定更符合实际情况.     

三坐标测量机动态误差的建模方法

为了提高三坐标测量机的测量速度,缩短测量周期,分析了影响给定的三坐标测量机动态误差的因素。对三坐标测量机的具体和了分析,用电感测微仪进行了动态偏转角的测量,并推导出由动态偏转误差得到测头处的动态位移误差的方法。同时,对由导轨的直线度造成的误差进行了讨论。指出动态误差主要是由各构件绕气浮导轨连接处的偏转和各运动构件本身的弯曲变形造成挫理论上可以证明,在气浮导轨力矩刚度和横梁弯曲刚度已知的情况下,只要     

关节臂式坐标测量机测量力误差分析及补偿

针对接触测量力对关节臂式坐标测量机(AACMM)测量精度的影响展开研究。对测量力引起的长度测量误差进行理论和实验分析,得到测头与被测件的局部变形、测杆的弯曲变形是影响关节臂式坐标测量机测头精度的主要因素。建立了关节臂式坐标测量机测头与被测件的局部变形、测杆的弯曲变形的数学模型,并对测量结果进行了测量力误差补偿。实验结果研究表明,测量力引起的误差对接触式关节臂式坐标测量机测量精度影响很大。通过本研究成果,可在很大程度上补偿测量力引起的误差:平均长度测量误差降低82%左右,最大误差降低约47μm,有效地提高了关节臂式坐标测量机的测量精度。     

三坐标测量机在高速测量过程中的动态误差研究

本文研究了三坐标测量机在高速测量过程中的动态误差。以一台移动桥式三坐标测量机为例,分析了其动态误差的产生原因,建立了其动态误差的数学模型,并对动态误差进行了全面的测量和补偿。实验证明,三坐标测量机的动态误差具有一定的重复性,可用软件补偿,从而提高三坐标测量机快速测量的精度。     

三坐标测量机高速测量下的动态综合误差分析

综合众多学者对三坐标测量机各组成部分误差的研究成果,对三坐标测量机的主要动态误差源进行了归纳,并从气浮导轨系统、机体结构、测头系统和测量系统四个方面分析了三坐标测量机高速测量时动态误差的产生原因及对测量结果的影响,为误差修正提供了参考依据。     

亚微米级高精度复合式坐标测量机的研制

坐标测量机(CMM)是最常用的长度测量仪器,但在面对复杂结构工件的高精度测量时,配备单一接触式测头的坐标测量机往往无法完全满足测量需求。针对这种情况,本文研制了一种亚微米级的高精度复合式坐标测量机。该仪器集成接触式测头、影像测头和光谱共焦测头,充分利用每种测头各自的优势,实现复杂工件的快速高精度测量。本文介绍了高精度复合式坐标测量机测量精度影响因素的处理方法,完成了测量机的机械结构设计,进行了几何误差和热误差补偿,对测量机3种测头进行了独立标定及融合标定。精度验证测试结果表明,所研制的复合式坐标测量机测量精度可达到亚微米级水平。     

三坐标测量机动态误差补偿的研究

本文研究了三坐标测量机在高速测量过程中的动态误差。针对一移动桥式三坐标测量机,分析了其动态误差的产生原因,建立了动态误差的数学模型,对动态误差进行了全面的测量和补偿。实验证明动态误差具有一定的重复性,可用软件补偿,从而提高三坐标测量机快速测量的精度。     

基于正交试验法的三坐标测量机直接计算机控制（DCC）参数优化选择

为了实现三坐标测量机高速度、高效率、高精度测量,需要对测量机动态测量直接计算机控制（DCC）参数进行优化选择。本文使用正交试验方法确定测量机DCC参数最优组合,实现了以较少的试验分析各参数对测量精度的影响以及参数的优化选择。     

锁定放大器在时栅位移传感器动态测量中的应用

时栅位移传感器在进行动态测量时,除激励磁场外,持续运动的圆栅转子/直线栅动子也影响动测头信号的变化,以致时栅的测量精度下降.研究了一种基于锁定放大器的信号处理方法,用于时栅动、定测头信号的处理,仿真实验和实际动态误差采集表明,该处理方法可以解决上述问题.     

三坐标机探针测头的选用

三坐标测量机作为高端精密测量仪器之一,选择合适的探针测头,可以有效的提高测量精度和测量效率。本文首先采用正交试验,从探头的半径与长度、探头的旋转角度、探头的接近距离、物体的大小四个方面分析,确定探头的半径与长度对精度影响比较大。其次采用半径筛选法,以叶片背弧面为例,确定最佳测头半径。该方法已用于叶片测量中,改变了以往传统多次试测选择测头的方式,提高了测量的准确性和测量效率。     

Enhance performance of inspection process on Coordinate Measuring Machine

Coordinate Measuring Machine (CMM) has been an important inspection tool in quality control for several years owing to its high accuracy and precision. Effectiveness of inspection plan generated by CMM greatly depends on measurement cycle time. Lesser the inspection time taken by CMM to measure a given part better will be the performance of inspection process. Therefore, it has been critical to reduce measurement time for efficient performance of inspection process. In this paper, methodologies to generate most suitable measurement path resulting into minimum inspection time has been introduced. These methodologies are based on different algorithms to reduce measurement cycle time for CMM. The different algorithms have successfully been explored and compared to show their effectiveness in minimizing inspection time for stationary CMM equipped with touch trigger probe. The proposed methodologies have also been implemented and tested on real-world mechanical part with certain number of features to demonstrate their applicability.     

Measurement of form error of a probe tip ball for coordinate measuring machine (CMM) using a rotating reference sphere

This study presents a method of measurement of the form error of the tip ball in the tactile probing systems of a coordinate measuring machine (CMM) by using a rotating reference sphere. The measurement of the form error of the CMM probe tip was conducted without the use of additional external measuring instruments or sensors. The form errors of the probe tip ball and the reference sphere were separated from the probing coordinates of CMM by rotation of the reference sphere. The effectiveness of the proposed method was evaluated based on an uncertainty analysis. The uncertainty in measurement of diameter of the probe tip ball was estimated to be less than 0.5 μm.     

坐标测量机上盘状凸轮检测方法研究

本文研究直接在三坐标测量机上检测凸轮并评定误差的方法和理论。在凸轮工件型面上接采点测量数据,用不等距三次Ｂ样条函数和最小二乘法拟合测头中心轨迹,通过测头半径补偿和凸轮从动轮数据转换,得到凸轮升程曲线,运用最小条件法评价凸轮误差,同时还可以评价凸轮机的速度、加速误差。数字仿真计算和实验结果表明,本文方法具有测量过程简便,测量效率高、计算精度高,应用性广播等优点,适用于三坐标测量机为检测设备的自动加工