关于三传感器测圆法的若干问题——与谭深老师商榷

一、问题的提出轴系回转精度的测量通常有3种方法:基准件单点测量,多方位误差分离技术和多传感器误差分离技术。其中的3传感器技术,可以将轴系回转误差运动从包含有基准件形状误差的总的测量信号中分离出来,并避免了多方位技术要求多次装卡基准件,要求误差运动重     

一种圆柱度测量基准的误差分离方法

通过对主轴回转误差运动的分析，结合三点法圆度误差分离技术，提出了一种完全分离圆柱度测量基准误差的分离方法，即利用主轴回转轴线平均线、测量传感器及直行导轨之间的空间位置关系，建立相应的坐标系，在分离出被测截面圆度误差、最小二乘圆心初始坐标的基础上，完整地分离出影响圆柱度精密测量的径向回转运动误差和导轨的直行运动误差。该技术不仅可以消除测量基准误差对圆柱度测量精度的影响，还可以实现主轴回转误差、导轨直线度以及导轨对主轴平行度误差的精密测量，对高精度误差补偿加工和机床的精度检验也具有重要意义。     

液体静压电主轴回转精度测量与结果分析

为解决高精密液体静压电主轴回转误差难以精密测量与分离的问题,提出了一种主轴回转精度测量与分析的新方法。以液体静压电主轴为测量对象,设计一套以电容微位移传感器为基础,以VC++和Matlab为软件平台的主轴回转误差测量系统,采用自为基准原理,以机床精车后的工件代替传统的检验棒进行直接测量,利用频域三点误差分离法,对主轴回转误差和圆度误差进行测量与分析。实验表明该系统能对高精密主轴回转误差进行测量,在转速(0⁶00)r/min范围内,该主轴的回转误差为0.28μm。     

车床主轴回转精度数字式单向测量法北大核心

车床主轴回转精度的测量是一项重要的测试课题。针对传统的测量方法需要使用基圆发生器,数据处理困难,测试结果难以在各车床间进行比较等问题,提出了利用数字式单向测量法对车床主轴回转误差进行动态测量。从分析回转误差的测试原理和误差性质出发,建立起回转误差的数学模型,利用信号分析的手段分离出基准球安装偏心误差,并通过计算机仿真对该数学模型及分离方法进行验证和分析。实验结果表明,采用本文的方法对C616主轴回转精度进行测量,其测量结果与DJ-HZ-1型机床回转精度测量分析仪的测量结果基本吻合。     

径向跳动测量中测量基准的误差修正

在测量径向圆跳动、径向全跳动时，无论使用是以顶尖支承回转还是以V形支承回转的仪器，或者是转台测量仪器，均存在测量基准（仪器的回转轴线）与实际基准（设计基准）不重合的问题，这种不重合误差是影响此类误差项目测量准确度的一个重要因素。     

两非正交传感器测量主轴回转精度的误差分离技术研究

提出非正交安置两传感器在线测量主轴回转精度的误差分离技术理论,可同时获得主轴回转误差和工件圆度误差的测量结果。本方法虽然存在原理误差,但具体实施时却有传感器安装调整容易、测试系统简单、成本低廉和便于测量等诸多优点。较现行三传感器法更具有实用性。同时讨论了实际测量保证误差分离精度注意的几个问题。     

两非正交传感器测量主轴回转精度的误差分离技术研究

提出非正交位置两传感器在线测量主轴回转精度的误差分离技术理论,可同时获得主轴回转误差和工件圆度误差的测量结果。本方法虽然存在原理误差,但具体实施时却有传感器调整容易、测试系统简单、成本低廉和便于测量等诸多优点。较现行三传感器更具有实用性、同时讨论了实际测量保证误差分离精度注意的几个问题。     

两点法在曲轴圆度误差测量中的应用

采用误差分离技术,将经典三点法演化为两点法,对曲轴轴颈圆度误差进行实时在位精确测量。实现曲轴轴颈圆度误差和工件主轴回转运动误差的有效分离,去除了工件主轴回转运动误差对圆度误差的影响,对系统的测量精度及测量误差做了详细分析。     

机床导轨对主轴回转轴线平行度的精密测量

机床导轨与主轴回转轴线之间的平行度是影响机床加工精度的重要因素．也是影响测量圆柱度测量精度的主要因素。提出了一种完全分离机床导轨与回转轴线平行度的新方法。即以主轴平均回转轴线为坐标轴所建立的绝对坐标系内，利用三点法圆度误差分离技术。通过分离各截面的圆度误差及回转误差，结合绝对坐标系与各截面测量坐标系的关系。计算出在绝对坐标系的两个坐标平面内直行导轨上对应点与主轴平均回转轴线的关系。从而实现导轨与回转轴线平行度的精密测量。     

平行三点法圆度误差分离技术的精度分析

阐述了一种能临床测量与分离工件圆度误差和主轴系统回转误差的新方法——平行三点法误差分离技术的测量原理 ,定量分析了测量装置的结构参数、传感器初始调零误差、传感器随机误差和标定误差对圆度测量精度的影响 ,给出了误差传播方程。并讨论了一些消除或减小上述误差的方法。     

基于两步法超精密圆度仪误差分离系统

基于两步法误差分离原理的圆度仪误差分离系统,克服了传统的“多步法”分离过程中存在的“谐波抑制问题”,缩短了分离时间,有效地抑制了分离过程中引入的测量噪声及系统漂移的影响。该装置不仅可以使圆度仪主轴回转误差从被测工件测量结果中可靠分离,而且整个测量过程实现了全自动无人操作,提高了系统的抗干扰能力及可靠性。     

三测头法误差分离技术的理论与试验

建立回转体零件频域三测头法误差分离数学模型,采用离散傅里叶变换法对误差分离基本方程进行求解,并通过计算机仿真对该数学模型进行验证和分析;采用经TALYROND262形状测量仪标定过的试件,在MB1332A半自动外圆磨床上进行圆度、圆柱度和轴线直线度误差在位测量对比试验,仿真结果和试验均成功地证明理论和数学模型的正确性,并得出结论:频域三测头误差分离方法基本上能实现各项误差的完全分离,适于在位测量,并可获得较高的在位测量精度。     

免形状测量机的误差分离技术研究

免形状(Form-free)测量机是基于零件"小偏差假设",不依赖被测对象的几何形状、无须知道几何参数、无须精密定位的情况下,也能进行几何尺寸和形状误差的测量与评定的测量机。针对此测量机,建立了误差补偿综合模型,为测量机误差测量和补偿提供了理论基础。提出基于激光追踪仪的几何误差分离方法,快速准确实现对测量机几何误差的检定。使用软件对分离算法进行仿真及实验,结果证明该分离算法是可行的,并将其与激光干涉仪测得的误差比较,两者非常吻合,证明此算法具有快速、精度高等优点,适用于坐标测量机的几何精度检测。     

精密检齿心轴的误差分离方法

为提高测齿精度,分析了检齿心轴顶尖孔偏心对齿坯基准面和齿圈径跳测量的影响,通过精密测量拟合出检齿心轴两端的径跳曲线,从而获得偏心量的大小和方向,由此导出齿坯基准面偏摆和齿圈径跳测量的误差补偿表达式。最后通过实例测量详细阐述了检齿心轴偏心误差的分离方法与补偿方法。检齿心轴的误差补偿提高了测齿的精确度,为加工和测量1级(ISO1328:1997)精度超精密齿轮做好铺垫。     

传感器调零误差对直线误差分离的影响规律及其确定方法分析

分析了多点法直线 EST中传感器初始调零误差对直线误差分离结果的影响 ,指出不同方法的影响规律不同 :时域三点法中调零误差使直线形状误差按抛物线规律呈非线性增大 ,对直线误差评定产生很大影响 ;时域二点法中调零误差使直线形状误差线性增大 ,但对评定无影响 ;频域三点法的直线误差则不受调零误差的影响。提出了通过构造软基准来确定调零误差的两种方法 :时域频域结合法和对称反转配置法 ,可以克服常规方法的局限性     

基于误差分离技术的圆度误差在位测量

总结了现有用于在位圆度误差测量的误差分离技术,并对经典频域三点法、时域三点法、频域三点法的近似实现方法和频域三点法的改进实现方法的测量特点进行了评述。针对球度误差没有实现在位测量的问题,将圆度误差分离技术引伸到球度误差分离技术,并在理论上进行了探讨。     

噪声环境下直线度误差分离的最小均方误差方法

研究了噪声环境下直线度误差分离的最小均方误差方法。相对于常用的直线度误差分离中的最小二乘方法,最小均方误差解可更好抑制测量噪声对误差分离结果的影响。同时结合最小均方误差解和最小二乘解,本文还给出一种更好抑制噪声影响的最小范数混合解。     

多面棱体角分度误差分离技术--多次转位法

介绍了多面棱体角分度误差分离技术－－多次转位法。采用该技术可以分离多面棱体角分度误差和测量仪器的系统误差，满足多面棱体角分度误差的测量要求。     

精确的频域三点法直线误差分离技术

在经典频域三点法的基础上,提出了一种新的精确频域三点法直线误差分离技术,可以分离出更为精确的直线形状误差和直行误差运动。该方法通过构造周期函数,满足了频域法中进行Fourier变换的周期性条件,从而克服了经典频域三点法中直线形状误差的非封闭性、非周期性以及端点的不连续而引起的高阶谐波分量失真等边缘效应。实测结果验证了该方法的有效性。