基于机器视觉零件轴线直线度误差测量的研究

轴类零件的直线度误差是判断其是否合格的一个重要标准。针对接触测量轴零件直线度误差效率低、精度不高等问题,设计一个针对小型轴类零件直线度误差测量的平台;采用一种基于自适应阈值的八邻域空心梯度加权的清晰度评价函数用于相机自动对焦,经图像预处理、形态学操作、亚像素级边缘坐标提取后,通过径向局部区域搜索的方法得到零件中心轴线;提出基于最小区域的大变异双切点交叉遗传算法来评定零件中心轴线的直线度误差;采用图像用户界面集成评定算法。结果表明文中方法评定误差优于最小二乘法、分割逼近法和最小区域法,与文献中算法的评定结果基本一致。最后与三坐标测量仪测量结果进行对比,其中94%以上的测量结果相差10μm以内,因而本检测系统能够用于小型轴类零件轴线的直线度误差的测量中。     

外圆旋风铣削加工直线度误差分析

外圆旋风铣床是一种用于批量铣削细长轴类零件外圆表面的机床。通过分析外圆旋风铣床的运动原理及其组成结构,结合轴线弯曲的表达方式,从几何结构角度建立直线度误差模型进行求解,得出铣削前后细长轴类零件直线度误差的校正范围。     

轴类零件形位误差微机综合量仪的研制

以ＭＣＳ－５１单片机为核心组成的轴类零件形位误差综合量仪，可检测轴类零件的圆度误差、轴线直线度误差、同轴度误差和径向圆跳动误差，文章介绍了综合量仪的机械结构，微机控制系统硬件和软件设计，并对测量误差来源进行了分析。     

零件轴线直线度检验中的数据处理

零件轴线直线度检验中的数据处理沈阳工业学院金文鹏沈阳工业学院专科学校张景耀纪玉杰王芳对于长径比较大的零件，往往要控制其轴线直线度误差，以满足机械产品的使用要求。但是传统的检测轴线直线度误差的方法都不能令人满意，都是近似测量。而根据符合定义的数学模型进...     

长轴类零件直线度误差检测

我厂镗杆系列是属于长轴类零件,是镗床的关键零件,其直线度误差要求全长不大于0.01mm,因此又是关键精度检验项目。以前曾用水平仪在垂直面内贴圆柱面测量轴向母线的误差确定其直线度误差;由于满足不了装配要求,又改用按圆周等分(4或5)法沿轴向测量,以测量母线的座标曲线中的最大值为直线度误差还是满足不了要求,在长轴类零件(如镗杆、丝杠)直线度误差测量中,由于零件放置不同,并且这种放置又是随机的,对直线度测量结果有着直接影响。 如图1所示,由于测量长轴类零件放置的位置不同,使其在水平面和垂直平面的投影也不相同。当与测量平面重合时…     

精密配合孔轴线直线度误差评定

小尺寸的精密配合孔轴线直线度误差的测量和数据处理一直以来都没有一种可靠和简便的方法。提出的基于MATLAB坐标法测量孔轴线直线度误差的测量设计,很好地解决了这一难题。通过实证研究,证明了该方法在精密配合孔轴线直线度误差测量上的优越性。     

形状误差和公差原则对配合性质的影响

在实际产品装配过程中,往往会出现间隙配合的零件成为过盈配合的零件,使得符合设计的零件达不到所期望的效果。这是因为设计人员在设计时忽略了形状误差和所采用的公差原则对配合性质的影响。本文以轴线直线度误差和所采用的公差原则对配合性质的影响作分析。 (1)轴线直线度误差对孔轴配合性质的影响 如图 1、 2所示,由于轴线直线度误差的作用,使得对于孔使其作用尺寸减小;对于轴使其作用尺寸增大。当孔的尺寸一定时,轴的作用尺寸增大会使配合的间隙减小或使配合的过盈量增大;当轴的尺寸一定时,孔的作用尺寸减小,同样会出现配合间…     

复杂轴类零件非圆轮廓接触式随动测量方法

非圆轮廓随动接触测量方法研究对实现曲轴、凸轮轴等复杂轴类零件高精度、高效率检测具有重要意义,针对复杂轴类零件非圆轮廓表面检测设计了一套接触式随动测量方案。借助头尾架环规建立工件坐标系,提出了回转中心与顶尖几何中心相对位置关系标定方法,建立了随动接触测量装置沿工件轴线方向运动时与回转轴线不平行引起的系统误差计算模型。利用凸轮基圆区域的转角与径向尺寸进行基圆最小二乘圆心位置寻优,以实现凸轮偏心修正,采用敏感点法与最小二乘法相结合的方式构建了凸轮升程误差评价模型。仿真分析了随动接触测量装置安装误差与顶尖几何中心标定误差对凸轮升程误差评定的影响。与ADCOLE 1200SH专用量仪的对比试验和重复性测量试验研究表明:SE13-J10型轴类零件随动接触测量机的凸轮尺寸、形位误差测量精度和重复精度满足轴类零件高精度测量需求,验证了接触式随动测量方案与凸轮误差评价模型的正确性。     

长轴与深孔轴线直线度误差的测定

测量特征参数原则和与理想要素比较原则是GB1958—80《形状和位置公差检测规定》中规定的五大检测原则中的两个原则。生产上,依据前一个原则可以测量长轴轴线直线度误差;依据后一个原则,可以测量深孔轴线直线度误差。现分述如下。外圆表面已经加工的长轴,其轴线直线度误差的测量由图1所示。长轴,系指长颈比L/d≥10的柔性轴,安放在两个等高V形块     

长杆类零件直线度测量装置

我厂批量生产的筒体,长3020mm,外径为φ93mm,内径φ72mm,热轧钢管调质后,车加工前需要校直,要求工件轴线在全长上的直线度误差小于1mm。开始生产时,采用自制平尺测量直线度,操作不便且不易保证质量,废品很多。为此我设计了如图所示的长杆类零件直线度测量装置。     

基于激光扫描的大锻件三维尺寸测量

锻压过程中对大锻件的准确快速测量能提高大锻件的制造能力和减少资源浪费。本文介绍了基于双轴直角坐标运动执行机构和激光扫描测距传感器的测量系统,实现热态锻件尺寸的快速准确测量,采用椭圆的最小二乘法拟合锻件截面并获取锻件关键尺寸,并计算锻件轴线直线度并进行误差分析。通过实验验证该测量方案的可行性和重复性。     

形位误差测量的误差分析

分析了影响形位误差测量精度的各种误差因素,指出回转精度是测量仪器最重要的精度指标,轴向导轨直线度误差将影响被测工件圆柱度误差和素线直线度误差的测量精度,轴向导轨对回转轴线的平行度误差主要影响圆柱度误差评定结果,工件安装误差对测量结果的影响可以忽略。     

并联轴直线运动直线度的检测与误差补偿

通过采用Renishaw激光干涉仪检测混联机床并联轴直线运动的直线度误差,对直线度的干涉测量原理和方法进行深入探讨,提出一种并联轴直线运动直线度的干涉测量方法和误差补偿模型的建模方法。分析干涉仪直线度评定方法和算法,做出并联轴直线运动直线度双向平均偏差特性曲线,建立直线度误差数学模型。利用最小二乘法拟合得到直线度均值误差补偿模型。对并联轴直线运动直线度进行补偿,达到了提高混联机床几何精度的目的。     

Effect of working position on vertical motion straightness of open hydrostatic guideways in grinding machine

Hydrostatic guideways have various applications in precision machine tools due to their high motion accuracy. The analysis of motion straightness in hydrostatic guideways is generally ignoring the external load on the slider. A variation force also exists, caused by the different working positions, together with the dead load of the slider and that of other auxiliary devices. The effect of working position on vertical motion straightness is investigated based on the equivalent static model, considering the error averaging effort of pressured oil film in open hydrostatic guideways. Open hydrostatic guideways in LGF1000 are analyzed with this approach. The theoretical results show that the slider has maximum vertical motion straightness when the working position is closer the guiderail of Y axis. The vertical motion straightness reaches a minimum value as the working position is located at the center of the two guiderails on the Y axis. The difference between the maximum and minimum vertical motion straightness is 34.7%. The smaller vertical motion straightness is attributed to the smaller spacing of the two pads centers, along the Y direction. The experimental results show that the vertical motion straightness is 4.15 μm/1200 mm, when the working position is located in the middle of the X beam, and 5.08 μm/1200 mm, when the working position is approaching the Y guiderails, denoting an increase of 18.3%. The changing trends of the measured results validate the correctness of the theoretical model. The research work can be used to reveal the variation law of accuracy of the open hydrostatic guideways, under different working positions, to predict the machining precision, and provides the basis for an error compensation strategy for gantry type grinding machines.     

虚拟仪器在深孔轴线直线度测量中的应用

介绍了应用LabVIEW开发的深孔轴线直线度测量虚拟仪器的测量原理 :通过图像采集卡得到包含直线度信息的图像 ,并对图像进行数字图像处理和直线度评定 ,得出深孔轴线直线度的误差值。实际应用表明 :利用LabVIEW平台开发的测量仪器具有编程灵活简易、测量效率高、软件维护性好和界面美观的优点。     

A new 2D error separation technique for performance tests of CNC machine tools

The error separation technique is widely adopted for many machine tool performance tests. The most common applications include roughness measurement, straightness measurement and spindle measurement. In this paper, two error-separation technologies, the straightness reversal technique and the semi-reversal technique, are developed. The straightness reversal technique can be adopted for the straightness measurement of a linear axis. The semi-reversal technique can be adopted for setting error separation in a contouring test and in the spindle error measurement. In this paper, mathematical models have been developed. In order to verify the possibility of the semi-reversal technique, related experimental work has been carried out.     

螺旋锥齿轮数控磨齿机机床空间误差与机床调整参数的关系

为求得对各项机床调整参数影响较大的机床空间误差,分析螺旋锥齿轮加工过程中数控机床空间误差物理涵义,并建立七轴五联动数控磨齿机床空间误差模型.基于齐次变换矩阵方法建立机床空间误差与机床调整参数之间的几何等量关系,推导出两者间的关联函数并进行分析.通过实例分析,发现对机床刀位调整值影响较大的机床空间误差主要是三直线轴垂直度误差和x轴沿Z向垂直度误差;对机床轮位调整值影响较明显的机床空间误差为z轴、B轴沿x向直线度误差以及A轴的安装距误差.为机床调整参数优化及螺旋锥齿轮几何误差补偿提供了理论依据.     

数控机床几何精度综合解析与试验研究

以对机床精度影响较大的几何误差为对象,通过理论与试验相结合,对其进行较深入的研究。基于多体系统理论,综合考虑各轴定位误差、直线度误差以及角度误差等几何误差元的耦合作用,提出一种机床综合误差建模方法,并在机床坐标系下建立三轴数控机床综合误差模型。通过利用激光干涉仪的大量试验得出定位误差、直线度误差以及角度误差曲线,分析证实定位误差相对于直线度误差和角度误差影响更为显著。以此为基础,进一步研究工作空间综合误差在各轴各误差元耦合作用下的分布和演变规律,发现综合误差在某轴向的分量与该轴的定位误差非常接近,给出定位误差是影响综合误差的决定性因素的结论。机床几何精度的分析对于机床精度补偿方法的选取与运用具有理论和实际意义。     

麻花钻建模和提高主切削刃直线度刃磨参数的研究

麻花钻的新标准规定了麻花钻的钻心厚度是变化的,根据麻花钻的截形在三维实体建模软件Pro／E中建立具有钻心厚度变化的麻花钻实体模型。磨损的麻花钻在刃磨时,偏心距与钻心厚度的量值关系会影响主切削刃的直线度,为此探求了提高直线度的刃磨参数及其调整值,以提高建模和刃磨精度。     

激光切割机结构优化及几何精度分析研究

以加工幅面为720 mm×600 mm的激光切割机为研究对象,利用有限元方法对其进行整体结构刚度分析;建立激光切割机几何误差模型,结合激光干涉仪测试切割机动、静态下激光切割机导轨直线度、角度误差及运动速度等数据,对其几何精度和定位精度进行了分析研究.研究结果表明:利用有限元对切割机进行的结构优化改进,可有效减小激光切割...