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。     

在线圆度测量技术

在超精密加工中,采用三传感器误差分离技术,可以在线地同时测得机床主轴的回转误差及工件的圆度,并可定量地分析它们的频谱分量和相互关系。本文从理论和实验两个方面对该技术进行了深入的研究。首先用矩阵方法解决了长期以来不甚清楚的形状失真和参数选择问题,然后构成在线测量系统,在国产超精密车床上进行了大量试验,证明系统稳定可靠,测量精密度不差于0.02μm。测量的结果与英国Talyrond-73圆度仪的测量结果作了比较。     

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。     

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.     

圆度和回转运动误差的时域二点法分离技术

提出了一种圆度误差与回转误差运动临床测量与分离的新方法－时域二点法，仿真和实测结果均表明该方法快速有效。     

机床主轴运动误差的在线高精度测量

常规时域三点法误差分离技术可以在线测量机床主轴的回转运动误差，但初值问题是影响测量精确程度的主要因素。为此，作者提出了先使用频域法确定表面形状误差的误差初值，然后用时域三点法测量数控机床主轴运动误差的新方法。该方法有效地解决了限制时域三点法应用的初值问题，实验证实了该方法的正确性。     

利用PLC实现外圆磨削圆度误差在线测量

一直以来，圆度误差在线测量都离不开对主轴的误差分离，而误差分离又因为计算时间的限制影响测量的实时性。文章介绍了利用球顶尖装卡工件实现圆度误差在线测量的方法，并给出具体实验装置。指出在外圆磨削加工中实现圆度误差在线测量的重要意义。     

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。     

PLC控制的外圆磨削圆度误差在线测量系统

一直以来,圆度误差的在线测量都离不开对主轴的误差分离,而误差分离又因为计算时间的限制影响测量的实时性。这里介绍了利用球顶尖装卡工件实现圆度误差在线测量的方法,并给出具体实验装置。指出在外圆磨削加工中实现圆度误差在线测量的重要意义。     

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。     

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。     

超精圆度仪全自动误差分离装置的研制

介绍作者研制的用于提高圆度仪测量精度的全自动误差分离装置。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     

On-machine roundness measurement of cylindrical workpieces by the combined three-point method

In this paper, we describe a new differential method for on-machine roundness measurement of cylindrical workpieces, which is called the combined three-point method. This method combines the advantages of the generalized three-point method and the sequential three-point method and can accurately measure roundness profiles including stepwise variations. In the combined three-point method, some data points in the roundness profile evaluated by the generalized three-point method are chosen as the reference points of the standard area and used to determine the relationships among the data groups of the sequential three-point method. An interpolation technique is employed in the data processing of the generalized three-point method to improve the accuracy of the standard area. Theoretical analyses and computer simulations confirming the feasibility of the combined three-point method are shown in this paper. A roundness measurement system using three capacitance-type displacement probes is constructed. The measurement system and the experimental results are also presented.     

ICA不确定性问题在圆度误差分离中的解决措施

独立分量分析方法(Independentcomponentanalysis,简称ICA)在国内尚属一门新型的方法。文章介绍了ICA的无噪声模型、原理、预处理、非高斯性量度以及快速定点算法,重点讨论了ICA的不确定性在圆度误差分离中的处理方法。仿真结果表明,基于独立分量分析的圆度误差分离技术比传统的频域法和时域法更简单、实用、高效,同时由ICA分离出的信号不确定性问题得到了很好的解决。     

模态参数识别的时域新方法及其应用

提出了一种用于非同步采样的模态参数识别的时域新方法。该法克服了工程中常用的ＩＴＤ模态参数识别法要求对各测点的自由响应信号同步采样,即多测点时,需要多个Ａ／Ｄ变换器的缺陷。本法只需一个Ａ／Ｄ变换器,即可对测得的多个信号进行循环采样,得到一个时间序列,经济、简便。本文经理论推导,给出模态参数识别计算式,通过计算机仿真验证其正确性,并用于水轮发电机组主要部件的参数识别,得到的结果与频域法识别得到模态参数是一致的。     

一种基于子空间法的机械故障欠定盲分离新算法

针对以往稀疏盲信号分离算法中恢复源信号时所采用的线性规划或最短路径法计算相对复杂,提出了一种基于子空间法的机械故障欠定盲源信号恢复方法。该算法假设源信号由两个正交向量构成:其中一个向量位于混叠矩阵A的行空间中,另一个位于A的零空间中,位于行空间中的向量可以通过A的Moore-Penrose伪逆得到,位于零空间中的向量通过贝叶斯估计得到。新算法容易实现,分离速度快,能够很好地满足盲分离对速度的要求。将其用于实测齿轮故障信号的盲分离,研究表明该方法能够分离齿轮系统的典型故障,取得了较好效果。     

基于高频采样法的轴系扭振测试新方法

针对现有扭振测试和分析通常采用硬件实现,工业现场应用不便的问题,提出一种基于高频采样的轴系扭振测试新方法。该方法利用由电涡流传感器或磁电传感器采集到的测速齿盘转速信号,对时域信号进行3次样条插值,结合3点卷积幅值校正方法对信号进行频谱分析,从而实现轴系扭振测试与分析。通过数值仿真和实验对其进行验证,并与扭振分析仪器结果对比,表明本方法提取的扭振信号特征准确。     

轴系减振器相位角的频域分析提取技术

为了预防船舶行进过程中减振器性能衰退引起轴系振动过大所带来的危害,提出了船舶轴系减振器相位角频域分析提取算法,使用扭振仪对减振器内外圈扭角速度 进行实时测量,计算减振器的相位角和阻尼系数,分析误差原因,筛除误差较大的数据,将拟合曲线与标准曲线进行对比,判断减振器性能。实船测试结果表明,该算法能准确计算出减振器相位角,拟合曲线精确度高,满足了船舶轴系减振器性能分析的设计要求。