CNC齿轮测量中心上盘形凸轮测量方法研究

研究了直接在CNC齿轮测量中心上检测凸轮并评定误差的方法和理论。在凸轮工件型面上直接采集测量数据,用三次样条插值函数拟合测头中心轨迹,通过测头半径补偿和凸轮从动轮数据转换,得到凸轮升程曲线,运用最小条件法评价凸轮升程误差。此方法具有测量过程简便、测量效率高、计算精度高、应用性广等优点,适用于以CNC齿轮测量中心为检测设备的自动加工系统。     

光学非球面三坐标测量中的像散补偿

利用三坐标测量仪在光学非球面镜研磨与粗抛阶段进行面形检测时,测量结果常由于补偿程序不完善而出现像散误差。本文分析了非球面三坐标测量得到的数据,指出测量结果中出现像散误差是测头半径补偿不准确所致。然后,提出了一种离线数据处理方法对测量数据进行补偿来消除像散误差。该方法通过计算网格排列的测头中心点行和列方向的切向量得出曲面上每个点的法向矢量;根据测头半径计算出测头球心到接触点的偏移量,从而实现三坐标测量仪的三维测头半径补偿。球面样板实验显示这种方法可以将该样板测量中的像散峰谷值(PV)由4.921 9μm减小到0.065 2μm,基本消除了测量结果中的像散误差,提高了三坐标测量结果的准确度。实验结果验证了提出的三维测头半径补偿程序的有效性。     

基于最小二乘法的叶轮智能加工单元测量系统搭建

测头的使用和数据分析在智能制造的高精度、高效率检测中具有重要意义。利用马波斯TS25工件测头设计一套随动测量方案,通过工件测头标定建立测头基准坐标系,沿工件平面和包覆面进行基面和回转面的最小二乘法位置寻优,并建立与最小二乘法结合的误差评价模型,以实现测头基于机床本身运动的误差修正。评价结果与海克斯康三坐标测量仪TIGO-SF050605进行了对比试验,智能加工单元以叶轮为载体,通过对测量数据的评价和验证,误差在17%以内,表明测量系统模型的正确性。同时也对测量系统内的雷尼绍TS72测量实施进行了说明,通过智能制造测量测头的使用,在首件检测及加工中可大幅提高检测和加工效率,具有较好的推广价值。     

基于样条插值函数拟合的凸轮评价方法

通过在凸轮型面上直接采集测量数据,样条插值函数拟合测头中心轨迹,测头半径补偿和数据转换得到凸轮升程曲线,用“最小区域法”评定凸轮升程误差。     

基于三坐标测量机的大口径球面拟合测量方法

在球面检测中,对大口径球面的测量和评价缺乏有效的手段。本文提出利用三坐标测量机获得被测球面面型的坐标数据,用最小二乘法对这些数据进行拟合,得到被测球面的几何参数。在最小二乘法的拟合过程中,提出通过改变目标函数将拟合计算转化为求解广义特征向量以获得较好的拟合效果并简化计算过程,客观地反映大口径球面的实际参数。借鉴圆度、圆柱度误差的评定建立球度误差以反映被测球面的形状误差。     

基于三次样条插值法的凸轮型线误差算法研究

针对三坐标测量机在检测凸轮型线时数据处理困难的问题，提出了一种基于三次样条插值法的凸轮轮廓误差算法。以凸轮理论升程数据为基础，采用三次样条插值法处理升程数据后得到其拟合曲线，相较于传统的最小二乘法精度更高，边缘处的误差更小。在得到原始的测量数据后，结合三次样条的边界条件和求解方法，完成算法程序编写和数值实验的验证。结果表明：针对凸轮轮廓的位点数据，以三次样条插值法为核心构筑的算法能够有效地计算出凸轮型线的误差，同时完成误差判定。     

基于成形磨齿机的测头径向误差补偿

为了提高在机测量齿廓偏差的测量精度,提出了一种可用于实际工况下的测头径向误差提取方法。以标准渐开线直齿轮为研究对象,根据极坐标测量原理以及齿廓偏差计算原理,建立一个以齿廓偏差最小为目标函数,以测头径向误差为变量的最优化模型。求出在实际工况下的测头径向误差,机床系统补偿后对渐开线斜齿轮进行测量,将测量结果与三坐标测量仪检测的结果进行对比,得出测头径向误差求解的合理性。     

球头式测头测量凸轮轮廓误差的计算方法

研究了采用球形测头测量不同从动件挺杆形式的凸轮时,凸轮轮廓坐标数据的几何形状误差计算方法以及从动件的升程误差的计算方法.     

“敏感点法”检测发动机凸轮升程的误差分析

对“敏感点法”检测发动机凸轮升程的原理误差,被测凸轮偏心误差,检测系统误差,测头制造及误差,阿贝误差及测量总误差等进行了全面分析。     

平面凸轮轮廓线检测数据处理方法研究

介绍了在平面凸轮轮廓线检测系统中所采用的数据处理方法,主要包括采样数据点的基于最小二乘法理论的三次非均匀B样条曲线拟合,以及补偿测头半径误差等方法的研究.该处理方法具有计算精度高,应用范围广的特点,可以为同类检测设备所借鉴.     

三坐标测量机在凸轮快速测量中的应用

基于三坐标测量机的边界扫描方式,提出一种在工件型面上直接采点的凸轮快速测量方法。基于点方法生成B-样条曲线函数拟合测头中心轨迹,构造偏置曲线函数,对球形测头进行半径补偿,并利用UG／OPEN GRIP软件生成凸轮的实际轮廓线和升程曲线。试验结果表明,该方法能高效、准确、方便地实现凸轮检测。     

一种测量凸轮升程误差的新方法

提出一种在万能工具显微镜上利用自制测头等附件对圆柱凸轮升程误差进行接触法测量的新方法 ,介绍了测量原理及实现方法 ,分析了该方法的测量精度 ,并通过测量实例验证了该方法的可靠性和实用性     

测头半径误差补偿原理及其应用

用接触式形状测量仪测量轴承沟道曲率半径和沟道形状时,消除测头半径引起的测量误差是提高测量精度的关键.本文用B样条曲线的最小二乘法逼近曲线,建立曲线的数学模型,利用测头的中心轨迹与被测轮廓互为等距曲线的关系,进行测头半径补偿,从而获得精确的实测点集,最终实现高精度测量.     

螺纹参数测量中工件定位误差分析和补偿

利用齐次坐标变换方法从理论上研究了单针扫描式螺纹测量仪的工件定位误差模型,并考虑探针尖头的几何形状,建立了更加精准的曲线方程。以该曲线作为最小二乘拟合曲线,根据数学模型的特点和参数的取值范围,采用改进的单纯形-模拟退火(SMSA)算法,通过对标准件的测量,求解模型参数,补偿对应误差,减小了简单直线拟合的模型误差。基于该方法,在自主研发的测针式螺纹测量仪上进行了实验验证,结果表明,所述模型更符合实际情况,能够有效地减小工件定位误差。     

凸轮轴数控磨削轮廓误差分析与补偿

在分析国内外磨削加工误差分析与补偿研究现状基础上,针对X轴和C轴两轴联动的凸轮轴数控磨削的轮廓误差提出一种轮廓误差分析和补偿策略,以提高凸轮磨削加工精度。基于凸轮轴数控磨削的X-C联动运动模型,推导了由凸轮升程表到磨削加工位移表的数学模型;指出凸轮升程与轮廓的误差变化规律在趋势上具有一致性。基于最小二乘多项式方法对多次磨削加工实验的凸轮升程误差进行一系列拟合处理,得到稳定的、可重复的凸轮升程预测误差;将升程预测误差按一定比例反向叠加到理论升程表中,采用最小二乘多项式法进行光顺,得到光顺的虚拟升程表;利用虚拟升程表对同类型凸轮轴进行磨削加工实验。实验结果表明,砂轮架速度和加速度在机床伺服响应范围之内,凸轮最大升程误差与最大相邻误差降低,凸轮轮廓表面粗糙度值满足加工要求,从而证明该误差分析和补偿方法是正确可行的。     

凸轮轴在线检测与误差分析

系统用于凸轮轴的在线检测,采用接触式的平板测头与高精度数字测量仪.可以检测凸轮轴的升程误差,并对检测数据进行处理以正确可靠地评定误差.同时对检测结果进行了分析,总结了误差的来源,并提出相应的减小误差的措施.该检测系统提高了凸轮轴加工的工作效率与加工精度,为实现生产的自动化奠定了基础.     

普通量仪测量凸轮的方法构思及测点坐标求解

论述了在通用光学测量仪器(“万工显”、“大工显”、投影仪)上,采用影像法模拟直动对心式(或偏置式)滚柱测头、刀口测头、平面测头测量发动机凸轮的方法.分析和实践表明,该方法测量简便、快速、准确度高,满足了没有专用凸轮测量仪的非专业生产厂家发动机凸轮精密测量的需要.     

一种新型凸轮形封闭分析

介绍了一种新型滚子摆杆式凸轮机构的结构与工作原理。对该凸轮机构采用正弦曲线的形封闭误差和运动传递误差进行了理论分析。通过实例计算和结果分析，表明该凸轮理论廓线采用正弦曲线，在振幅较小时，有较好的形封闭性，适合用于高速凸轮。采用滚子摆杆传递运动误差较大，用于高速凸轮时必须改进。