三维触发式测头的标定与正确使用

数控加工和数控测量是我国当前机械制造业的发展方向和重点。本文从与其配用的关键部件——三维触发式坐标测量头系统触发发讯误差产生的机理上,详细探讨了如何正确标定、使用该系统,从而提高测量精度。     

虚拟齿轮测量中心测头系统可视化建模

通过对虚拟齿轮测量中心测头可视化实现方法进行研究,分析了测头信号的采集原理和测头结构,确定了测头的参数化结构模型。在VC++6.0基础上采用数据库检索和3DMAX建模方法,生成不同参数的3DS格式测头模型,并利用数据库检索调用测头模型文件,最终在虚拟齿轮测量中心加载显示实际效果图。     

基于圆度测量的三维测头多向耦合性分析

测头测量有诸多的影响因素,其中测头的耦合性是影响测量系统精度的因素之一。为探讨三维测头测量过程中耦合性对测量精度的影响。本文基于齿轮测量中心平台,使用三维测头对圆度的进行测量,分析这一影响因素。首先,从内部结构说明测头耦合原因的来源,设计了圆度测量的采样策略,分析在不同采样情况下测量结果的差异;即从不同起测位置点对圆度进行测量,以及测量时顺时针和逆时针旋转测量对圆度误差的影响。实验结果发现圆度误差在不同采样情况下存在一定的差异和规律性,验证了耦合性对测量误差的影响。     

高精度三维螺纹测量机接触式扫描测头动态特性研究

扫描测头是高精度三维螺纹综合测量机的核心部件,其动态特性严重影响了整机的精度。为了提高测量机的精度,对高精度螺纹三维尺寸测量线性扫描测头的动态特性进行了研究。首先分析了三维螺纹综合测量机用扫描测头的测量原理,然后建立了动态特性模型并提出了影响动态测量结果的因素,最后通过实验验证了这种测头结构的动态特性和测量处理方式的有效性。实验结果验证了影响因素的正确性,优化影响最大的采样间距因素可以过滤80%的无效数据点,从而使该段拟合平均残差平方和误差减小了91.0%,线性误差减小了67.4%,进而提高了三维螺纹测量机的测量精度。     

在机测量激光测头位姿的线性标定

针对在机激光扫描测量中激光测头安装位置和姿态引起的测量误差,提出了一种适用于在机激光测量的测头标定方法。构造了在机激光扫描测量原型系统,建立了激光测头随机床运动的测量模型;通过多角度扫描标准球球面拟合球心,给出了一种线性求解测头安装位姿参数的算法,避免了非线性优化求解中的大量计算和不稳定问题。分析了测量过程中机床各个轴的运动误差对测量结果的影响,建立了误差模型,并给出补偿机床系统误差的方法。实验显示,对直径已知的标准球进行测量时,测头在不同摆角测得的标准球直径误差小于0.05 mm,误差补偿后球心位置误差减小了83%。实验结果验证了该标定方法的可行性,以及机床误差对测量精度影响的模型及补偿方法的正确性。     

模拟测头标定的研究

在分析模拟测头工作原理的基础上，以英国Renishaw公司SP600M模拟测头为实例，建立模拟测头标定的数学模型，提出简单快速的标定空间任意姿态模拟测头的方法。并讨论其误差补偿，以提高模拟测头的测量精度。     

视觉形貌测头在自由曲面测量中的应用

介绍了工作在三坐标测量机上的视觉形貌测头用于自由曲面非接触测量的测量原理，对系统结构参数进行了优化设计，通过立体视觉匹配技术的引入以及建立误差评定准则，实现了飞机发动机叶片的非接触测量。     

三维螺纹测量机接触式测头的优化设计

为削弱接触式测头对高精度三维螺纹测量机精度的影响,设计了一种接触式测头结构尺寸优化方案,并提出了相应的标定方法.通过有限元仿真和正交试验优化测头结构参数,确定最优结构参数;利用坐标变换理论和最小二乘法原理建立测头标定模型并进行了标定试验;通过不同预压量下的螺纹塞规对比试验及螺纹环规、塞规对比试验对优化后的测头进行测试....     

在齿轮测量中心上用“极坐标法”测量渐开线齿廓

近年来,已几乎被淘汰的"极坐标法"又重新成功地用于在齿轮测量中心和成型齿轮磨床上测量渐开线齿廓。文中论述了借助用球规精确校准3D(或2.5D)测头的测针位置;用"测头扫描"技术控制测量运动;以测头预偏位来抵消测针球心偏置和专门的数据采集方式等技术手段,使测量的精度、效率和方便性得到新的提高的方法。     

三维测头系统的设计

介绍了一种用于螺纹自动检测的三维测微测头系统。简述了测头的测量原理、机械结构设计、控制电路设计、软件系统设计、测试精度分析,给出了实验结果。     

基于三维扫描式测头的弧齿锥齿轮测量与误差处理方法

针对一维测头测量弧齿锥齿轮存在的测量效率低以及测量大螺旋角齿轮存在较大原理性误差的问题,研究了基于三维扫描式测头的弧齿锥齿轮齿形及齿距测量方法。首先,建立了在齿轮测量中心坐标系下的弧齿锥齿轮理论测量模型;其次,根据已建立的理论测量模型规划了齿形及齿距测量路径;进一步,根据三维扫描式测头特点建立数学表达式对齿形和齿距测量点数据进行分析处理,得到齿形及齿距偏差值;最后,进行弧齿锥齿轮齿形及齿距测量实验。实验表明,三维扫描式测头测量弧齿锥齿轮可简化测量操作,提高测量效率及准确性。     

基于CNC齿轮测量中心的回转体通用测量方案

传统的回转体检测仪器存在无法通用测量、检测效率低、受人为因素影响等缺点。通过分析回转体工件的结构特点及测量难点,提出采用旋转拉伸曲面的数学表达式和样条方程的快速算法来解决现有问题。基于三维CNC齿轮测量平台开发了高效率、高精度在线回转体通用测量软件,可实现多种回转体工件的通用测量。     

齿轮测量中心标准中齿廓倾斜偏差测量不确定度参数的确定

通过对现阶段齿轮量仪国外标准的分析,确定了齿轮测量中心标准所要求涵盖的具体内容,提出了评价仪器的技术指标,包括齿廓倾斜偏差的测量不确定度。针对影响齿廓倾斜偏差测量的各个因素,运用标准不确定度的评定方法,计算出这些因素的标准不确定度,最终确定不确定度参数。     

齿轮测量中心限位开关及报警故障分析

限位开关是齿轮测量中心电气系统中的基本元件。针对维修实践中经常遇到的故障现象,提出了分析和解决办法。     

虚拟齿轮测量中心的碰撞算法

介绍了虚拟齿轮测量中心的概念,同时根据齿轮测量中心测头形式将测头与工件碰撞检测分为触测式碰撞和连续扫描式碰撞,结合国内外的碰撞检测算法,分析算法在虚拟齿轮测量中心两种碰撞检测中的应用.     

虚拟齿轮测量中心的运动建模研究

介绍了虚拟齿轮测量中心运动建模的体系结构。采用数字积分差补和层次包围体碰撞检测算法,实现了虚拟齿轮测量中心的四轴联动和虚拟测头与零件的碰撞检测。通过运动仿真,证明了虚拟齿轮测量中心可以实现真实测量中心的运动模式。     

CNC齿轮测量中心机械结构研究

介绍了CNC齿轮测量中心的机械结构,分析了其结构的主要特点,以及传动系统的设计,导轨设计的一般方法,以及转台顶尖的设计要求和机械精度,旨在提高国产齿轮测量中心设计的质量。