基于三坐标测量机的平面测量方法研究

以三坐标测量机为基础,以平面度测量与误差评价方式为研究对象,通过3个实例重点讨论了三坐标测量时取点数量和取点方式对测量精度的影响,并得出了相应的结论。     

用Renishaw检查规进行三坐标测量机几何误差检测的研究

本文研究了三坐标测量机几何误差的快速检测方法。根据三坐标测量机空间误差与几何误差关系,提出了使用Ｒｅｎ－ｉｓｈａｗ检查规测量几何误差的方法。该方法通过测量ＸＹ,ＹＺ,ＸＺ平面内特定圆周上各点的空间误差,可获得所有２１项几何误差。这种方法精度高,操作方便,仅用２个小时即可完成全部２１项误差的测量。     

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。     

雷尼绍检查规快速检测三坐标垂直度误差

研究了三坐标测量机垂直度误差的快速检测方法，根据三坐标测量机空间误差与几何误差的关系，使用Renishaw检查规则量XY、YZ、XZ平面内特定圆周上各点的空间误差，可快速获得垂直度误差。     

提高高精度三坐标测量机精密测量的算法及实践

提出三坐标测量机工件坐标系建立方法及其与机械坐标系数据转换的多点定平面算法－甩点法，有效地提高了三坐标测量机的测量精度，并在ＹＡＭＡＨ５０－８０型摩托车零部件生产三三坐标测量机检测系统中得到应用。     

基于逐次二点法的平面度误差测量方法研究

为了实现工件平面度误差的高精度测量,在没有高精度导轨、高精度光学平面作为平面基准的条件下,根据逐次二点法误差分离原理,将传感器支架固定在刀具进给轴上,随导轨进行直线运动,即可同时分离获得机床自身的运动误差和工件的平面度误差。实验结果表明:将逐次二点法应用到机床上,对工件平面度进行在机测量,剔除掉机床自身运动的系统误差,在精度上优于传统的接触式测量方法,并且不受测量的平面基准、工件的最大尺寸所限制。该方法不仅计算简单、快速易操作,而且更准确地反映了平面度的真实值。利用仿真和实验验证了逐次二点法对平面度的高精度测量的有效性和可靠性。     

面对面垂直度测量的误差分析与修正

阐述了用三坐标测量机测量面对面垂直度的原理,分析了影响测量精度的主要因素。采用最小条件法拟合基准平面,以减小基准平面拟合误差;准确测量被测平面内一段长度,按比例放大至整个平面,以减小被测平面长度误差;通过大量实验和对比分析,确定用等间距法测量平面的最佳采点数,以减小采样误差。     

三坐标测量机动态误差混合建模方法

为了建立高精度的三坐标测量机相关性动态误差修正模型,应用偏最小二乘回归法和支持向量机研究动态误差混合建模方法,分析了三坐标测量机的动态误差来源及特点,介绍了偏最小二乘回归法和支持向量机的基本原理及算法,编制了相应的混合建模软件.应用双频激光干涉仪设计了测量机动态误差实验装置,进行了相应的误差分离实验.应用偏最小二乘法确定测量机动态误差主要影响因素,得出坐标变量y、z和x是主要影响因素、测量速度v是次要影响因素的结论.结合主要影响因素分析结果,应用支持向量机和动态误差实验数据建立了测量机的空间动态误差模型,并进行比对和验证,应用混合建模方法建立的修正模型精度可以达到±0.02 μm,高于未利用偏最小二乘法±0.75 μm的建模精度,完全可以用于三坐标测量机相关性动态误差的高精度建模.     

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。     

基于步距规的坐标测量机的误差补偿方法

数值误差补偿是提高三坐标测量机测量精度的经济而有效的手段。利用步距规在测量空间的不同位置与几何误差的数学关系,提出一种基于步距规的三坐标测量机的误差分析方法,得出三坐标测量机的定位误差、角摆误差、垂直度误差和直线度误差,并在三坐标测量机上进行了误差补偿实验,验证了该方法的有效性。该方法对机床导轨的几何误差分析也同样适用。     

零阿贝误差的纳米三坐标测量机工作台及误差分析

为避免常规三坐标测量机(CMM)中的阿贝误差,同时降低导轨运动误差对测量机测量不确定度的影响,研制了一种在三维测量方向上同时符合阿贝原则的纳米CMM工作台.该工作台做三维运动,x导轨和y导轨采用共平面结构;工作台三维测量系统的测量线正交于一点且正交点与测头中心点重合,x向和y向测量系统的测量线与xy导轨面共面.针对本工作台的特点,在参考常规三坐标测量机误差分析的基础上,详细分析了该工作台中各项误差的影响,给出了影响测量机不确定度的主要误差源,并对这些误差提出了修正方法.在研制的工作台上对一等量块进行了实验测试.结果显示,一等量块工作面的平面度测量标准差为11 nm,台阶高度标准差为21 nm,其中台阶高度测量平均值与检定值相差1 nm.理论分析和实验结果表明,所研制的工作台从结构上避免了CMM中多项误差源的影响,尤其是避免了阿贝误差的影响,可用于高精度的三维测量.     

基于三坐标的弧齿锥齿轮齿面误差测量与评定

根据弧齿锥齿轮的特点,给出一种基于三坐标测量的弧齿锥齿轮齿面误差测量与评定的方法.首先利用UG建立其三维实体模型,以此作为齿轮齿面误差检测与评定的理想要素;然后用三坐标测量机对实际齿面上的网格结点进行测量;再将三坐标测量机所采数据点导入到UG,利用实际齿面与理论齿面之间的偏差拟合出差曲面,以此反映弧齿锥齿轮的齿面误差....     

便携式三坐标测量臂校准和误差补偿

本文提出了用高精度正交三坐标测量机作为空间位置基准,校准便携式三坐标测量臂空间位置误差的方法。采用Denavit-Hartenbeng方法建立了测量臂的测量方程及误差模型。测量臂给出其工作空间内三维坐标位置的测量值与三坐标测量机提供的标准值,分别代入测量臂的误差模型,以误差模型的计算结果作为补偿量,建立误差数据库,直接对测量臂空间位置误差进行校准和误差补偿。利用海克斯康G9128三坐标测量机对FARO便携式三坐标测量臂校准和误差补偿进行了实验研究,并对误差补偿前后实验结果进行了分析与讨论。研究结果表明该方法可有效、快速地对便携式三坐标测量臂空间位置误差进行校准和补偿。     

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。     

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。     

三坐标测量机测量过程与误差探析

三坐标测量机是一种现代化自动检测设备,被广泛应用于机械、航空、军工、教育等行业,具有高精度、高效率、高稳定性等特点。其测量过程有严格的要求与规程,合理的测量方案流程设计能在一定程度上提高测量精度与效率。本研究对三坐标测量机测量过程的主要环节进行分析与讨论,如测量环境要求、测头校验、建立工件坐标系、工件位置摆放及采点个数与位置,另外,分析讨论了测量过程中产生的误差来源,主要包括方法误差、设备误差、人员误差、环境误差,并提出应对策略。实践证明,严格、合理的测量流程与误差分析是实现三坐标测量机高精度、高效率测量的重要保障。     

三坐标测量机测量蜗轮齿形误差

本文介绍用三坐标测量机测量蜗轮齿形误差的方法,即分析了用三坐标机测量蜗轮齿形误差的特点,组合其测量程序,把在距中间平面一个导圆柱半径的截面上测得的轮廓数据同渐开线理论标准数据相比较,得到了该截面的蜗轮齿形误差。经多次实测表明,该法效率高、操作简便、精度高、可直接得到测量结果、是一种有发展前途的方法。     

基于三坐标机直线度测量中采样间距的研究

基于三坐标测量机对直线度测量采样间距进行研究,根据采样数据用最小二乘法评定直线度误差,然后对评定结果进行分析比较,得到出用三坐标机进行直线度测量时采样间距与尺寸大小及精度之间的关系,并提出了今后的研究方向及内容。     

三坐标测斜面孔时坐标投影偏差及不确定度

结合面投影和坐标平面投影两种投影原理,应用FARO和ZEISS两种三坐标测量机对磨刀机外壳上的斜面孔进行测量,观察被测孔的尺寸和坐标位置偏差,并对被测孔的圆度和测量平面的平面度误差所产生的不确定度进行分析。结果表明,两种途径测量偏差合理,满足定位误差及形状误差产生的不确定度的要求,为利用三坐标测量合理建立零件逆向CAD模型提供了依据。     

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