基于STM32的嵌入式磨加工主动量仪的研究

磨加工主动测量控制仪已广泛运用到磨削加工中,提高了磨削加工的精度和自动化水平。针对主动量仪存在的数码管显示、界面不直观、功能单一、精度低、成本高等问题,提出一种基于STM32的嵌入式磨加工主动量仪。建立基于STM32主控芯片和信号电路的硬件系统,运用模块化设计方法实现软件系统的开发,完成人机交互界面的设计。利用数字滤波、断续表面差值修正法、尺寸预报模型等数据处理技术,实现磨加工主动量仪的测量与控制功能。通过磨削加工实验验证了该主动量仪的可行性,该嵌入式磨加工主动量仪对提高磨削加工自动化程度有一定的积极作用。     

一种复杂曲面测量新技术的理论研究

论文介绍了一种利用圆环形滚轮测头测量复杂曲面的新技术,提出了反求曲面廓形数据点的测量原理。应用此原理将测头中心点数据转化为实际接触点数据,可弥补球形测头断续接触式测量中的测量速度慢、效率低,非接触式激光测量中精度易受切削液等污物影响、设备成本高等多方面的不足。同时,也使一些回转曲面类零件实现了在线、在机及加工现场的快速测量。最后,通过数学验证证明了该测量理论的正确性。     

EST法测量机床导轨直线度误差分析

根据误差分离技术(EST)的基本原理,在超精密加工技术的发展对误差分离技术所提出的新要求基础上,采用时域双测头误差分离法测量导轨直线度误差,定量分析了传感器及安装引起的误差,测量方法引起的误差和测量环境对结果的影响,并进行实验分析。研究结果表明,采用双测头法测量直线度误差的方法实用可靠,计算简单,数据处理时间短,对于大型机床的测量能够满足测量精度的要求,为数控机床空间曲面加工的在线测量、误差补偿提供依据。     

基于模糊物元分析的PSO-LSSVM磨加工补调值在线预测与补偿方法北大核心

磨削过程中尺寸补调值的设定对批量工件的加工精度具有至关重要的作用。通过对外圆磨削过程的深入分析,研究磨削加工过程中的补调值预测算法,提出基于模糊物元分析的PSO-LSSVM补调值精确预测模型。通过模糊物元分析迅速准确地获得最佳工艺参数,并将对应的参数作为输入,以此训练出PSO-LSSVM预测模型。通过PSO优化LSSVM模型参数,提高了模型的预测精度。当预测值大于理论边界时,对尺寸误差进行补调,及时调整工艺参数以提高加工精度。通过磨削加工在线测量实验验证,模型平均绝对误差为0.05257μm,均方根误差为0.06533μm;采用所得模型对试样外磨削工件加工时的补调值进行预测可得平均绝对误差0.09625μm,均方根误差0.13412μm,达到补调值预测的精度要求。通过批量工件的加工测试,得出批量工件加工精度较未使用补调值预测补偿控制前显著提高。将提出的补调值预测方法应用于磨加工主动测量控制仪中,控制仪实现了自动补调并与机床形成反馈控制,提高了磨削加工工件的精度与磨加工系统智能化程度。     

数字式磨加工主动测量仪的研制

磨加工主动测量仪是一种在线的实时测量的高精度仪器。根据目前国内的主动量仪主要是模拟式的、指针仪表显示、功能单一、精度低、显示不够直观等问题,提出一种数字式磨加工主动量仪系统。建立了由差动变压器式位移传感器和信号调理电路组成的测量装置和以DSP为主控芯片的主控装置,并用模块化设计方法实现了软件系统的开发,最后通过触摸屏来显示实时的加工状态。采用该数字式磨加工主动量仪可提高测量精度,其操作也更加方便直观。     

两测头大型回转类工件端面全跳动误差测量

旋转两测头法在端面全跳动误差测量中,用误差分离技术消除了主轴窜动的影响,降低了对机床本身精度的要求,较好地实现了大回转工件端面跳动的测量。在数据采集和处理中,用了非等分点抽样法,大大提高了工件表面信息利用率,提高了测量的可信度     

圆锥滚子球基面磨削在线检测及分组技术研究

圆锥滚子球基面磨削在线检测及分组需要达到较高的精度和较快的速度,针对其技术要求和特点,采用三坐标测量原理提高测量精度,应用多个触发式测头同时测量同一工件的方法,实现测量速度的提升。根据各测头测得坐标值拟合出球基面所在球面,再由测量软件计算出球基面的曲率半径及相对于外圆的圆跳动,根据计算数据进行分组,为后续轴承的分组装配工艺提供依据,提高轴承的最终装配精度和装配速度。     

WinCE多线程在磨加工主动量仪控制系统中的应用

针对嵌入式磨加工主动量仪的开发,本文提出了一种基于WinCE 6.0多线程机制的控制系统实现方法.运用相应的线程同步技术实现了磨加工主动量仪实时地对数据进行采集、处理、显示,自动控制磨削进程,同时又不影响前台界面的切换和参数设定操作,增强了磨加工主动量仪的实时性和显示直观性,使参数设置调整操作更加方便,提高了测量精度.通过测试表明,采用该机制的磨加工主动量仪工作时各方面性能明显改善,性价比较高,市场前景广阔.     

三维测头在数控加工中的应用

以三维触发式测头为核心的数控机床在线测量系统,能够保证数控机床精度,扩大数控机床功能,改善数控机床性能,提高数控机床效率。用户可以通过编程在加工中进行主动测量。分析了自动测量系统的原理,研究了利用宏程序实现型腔检测、寻找孔的中心、调整磨损补偿的自动测量过程。     

气电式磨削主动量仪的研制

本文将较成熟的气动测量技术与现代半导体传感技术，微电子技术相结合，研制出新型气电式磨削主动量仪。在理论研究及优化试验基础上设计的该量仪较好地解决了传统气动量仪测量范围小，动态特性差等问题，具有在线测量，随时显示磨削加工尺寸，根据加工尺寸指示并可驱动机床进行粗磨，粗磨，光磨及到尺寸停机等功能，可使磨削加工效率倍增，加工精度提高，并可实现自动化生产。     

进口线切割机床的精度验收及间隙与间距误差修正（下）

对间隙修正和间距误差修正的功能,使间隙、间距误差及间距误差修正可通过键盘、纸带和磁带进行参数设量和调整。以保证丝杆与螺母之间的间隙及间距误差控制在最小范围,提高加工精度。间距误差修正一般采用差值法:将 x(或y)轴等距移动一段距离,读百分表数,列表后将几次测量数据相加求平均值,用下一次值减去上一次值得到差值,再按差值大小将 x(或 y)轴细化补偿,再求平均值、差值,直到最佳或符合技术指标为止。表2列出~#239机 x 轴实际测量值及修正数据。室温20℃,见表2。     

虚拟式加工中心在线检测仪的开发

设计一种用于工件在线测量的虚拟式检测仪,从工件CAD图提取测量信息并自动生成检测宏程序,对测量数据分析后给出检测结果.对测头系统误差和评定算法误差进行分析,提出一种通过标定测头有效直径来补偿测头预行程误差的方法.对比验证结果表明,虚拟式在线检测仪能进行较高精度的测量.     

内圆磨床主动测量控制仪的电路设计

主动测量控制仪应用在内圆磨床中,可提高轴承内径的磨削精度。采用电感传感器和线性运算放大器等元件设计出一种新颖的主动测量控制仪,振荡器电路将电感传感器所检测的工件尺寸变化量转变为电量,整流滤波电路将交流信号转化成直流信号;直流输出信号分四路,一路送到高低精度量程的电平比较转换电路,一路送到指示电路,一路送到发讯电路,还有一路作为线性补偿网络。所设计的主动测量控制仪电路在实际应用中性能可靠,可使轴承的磨削精度达到1μm。     

数控测头测量功能宏程序的研究

在线测量系统是在现有加工中心基础上配以测头和计算机,运用数控测头在机床上对工件实现在线检测。测量宏程序是加工中心在线检测的依据,研究利用宏程序实现自动测量的过程,不仅提高了工件的精度,而且降低了劳动强度。     

基于复合测头的工件加工在机测量技术研究

研究一种用于数控加工机床的工件在机检测技术,用于对加工过程质量进行监测和控制,以缩短大型工件的加工制造周期,改变现有制造加工领域手工检测模式或离线抽检模式的现状。设计一种新的复合式在机测头并提出其测量系统实现方案。在机检测系统主要由数控机床、复合测头、无线信号收发器、控制计算机及其测量软件组成。数控机床作为测量运动驱动机构,其主轴带动复合测头对工件进行测量,并把测量结果通过无线信号收发器传输到控制计算机,通过模型反求和数据融合后处理,在机实时给出工件加工质量报告。通过在机修正工件加工路径,提高工件制造合格率和加工效率。     

高精度冰刀磨削加工激光在线测量技术北大核心

为了满足体育竞赛对高精度冰刀的需求,提出一种高精度冰刀磨削加工的激光在线测量技术。通过线激光传感器在线测量冰刀刀刃轮廓,对测量数据进行低通滤波、小波滤波及中值滤波的组合滤波处理,利用正弦函数对处理结果进行数据拟合,拟合结果与测量数据的误差在0.01 mm以内,重复测量误差在0.004 mm以内,利用项目研制的高精度数控冰刀磨床加工一段半径R=21 000 mm的冰刀圆弧,这段圆弧的粗糙度达到0.3μm、圆度达到4.1μm。采用激光传感器测量该段圆弧,验证测量数据处理的准确性,得出激光测量结果与标准曲线精度误差在0.007 mm以内,满足高精度冰刀在线测量与加工的要求。     

基于电涡流传感器的锻锤锤头位移检测系统设计

针对锻压现场强振动、高温度、多粉尘的特点,提出了一种基于电涡流位移传感器的锤头位移检测方案,以解决锻件尺寸在线监控的问题。该方案在锤头侧面垂直方向上加工出等距凹槽作为刻度标尺,电涡流传感器探头安装在机架上且正对凹槽刻度标尺的位置,通过采集锤头运动过程中传感器输出电压信号的动态数据计算锤头位移。在设计过程中,首先采用有限元软件对该方案进行仿真研究,通过分析凹槽刻度标尺表面磁场特征,确立了方案的可行性;其次,采用金属板材加工凹槽刻度标尺进行实验,建立位移测量数学模型。实验结果表明,该方案可行且具有较高的测量精度。     

成形表面超精度在线测量仪的研制

设计研制一种用于成形表面接触式在线测量的超精度测量仪.它的优点如下:①测量力很小,(约0.001～0.0015N),对被测表面不会产生划伤、刮痕;②测量精度高,测量仪测头的倾斜与滑动引起的测量误差很小,且其运动通过极小型的激光干涉差分传感器进行检测,因此,其测量数据的相关性和重复性比传统的传感器要好得多,测量数据的重复性3σ小于0.1μm;③可实时进行测量,从测量仪测得的数据通过电脑同步输出,生产效率高.     

微小圆弧的计算机辅助自动测量

文章介绍了一种CMM设备上进行微小圆弧自动测量及数据处理的方法.该方法以三坐标测量机为平台,采用二次开发的测量控制程序,借助事先给定的被测物体基本数据,配合被测目标启发式搜索方法及数据的自适应处理算法,完成涡轮发动机叶片进排气边缘处微小圆弧的精确测量.较之三维扫描等其他测量技术而言,该方法在测量精度、使用范围及数据处理的效率上有明显的提高.     

基于LSSVM的磨加工主动量仪圆度误差在线评定方法研究

圆度误差作为重要的几何误差指标直接影响机械零部件装配精度和使用寿命,面向智能制造的在线测量对圆度评定方法的快速性、准确性提出了更高的要求。针对在线圆度误差评定,结合磨加工主动量仪提出一种基于最小二乘支持向量机（LSSVM）的最小区域评定方法。LSSVM采用误差的二范数和等式约束代替了传统支持向量机中的误差和不等式约束,将二次规划问题转化为求解线性方程,降低了计算的复杂度,有效提高了求解速度。通过对比单纯形算法、遗传算法、支持向量机和LSSVM四种算法的圆度误差评定结果,验证了基于LSSVM的圆度误差最小区域评定方法的准确性和可行性,发现它在处理庞大提取数据时的高效性,可实现磨加工主动量仪在生产过程中对圆度误差的在线评定,提高加工效率。