双测头接触式手动坐标测量机床

提出了一种新型的三坐标测量机床——双测头接触式坐标测量机床。并介绍了它在机械部分与电路部分的设计。     

在线测量系统测头误差补偿技术研究

通过分析在线测量系统测量过程中触发式测头测量结果的误差组成元素及其产生的原因,建立了测头标定的数学模型,并通过最小二乘法进行解算,提出通过对测头半径进行补偿来减小测量误差的新方法,该补偿方法综合考虑了实际测量过程中测头预行程误差、测头各向异性、测头偏心误差等影响因素,并利用双线性插值法建立测头半径补偿值与测点法矢方向之间的映射关系,来计算拟合任意法矢方向的半径补偿值。最后通过实验验证,对比补偿前后的测量结果,结果表明补偿后的测量系统测量精度有明显提高。     

高精度接触式测头测量力恒定设计方法研究

当测微仪采用接触式测头测量工件尺寸时,测量力的变化会对测量误差的修正造成一定影响,这种影响在大量程高精度测量中更为严重。为了减小这种影响,提高测量结果的精确度,利用弹簧弹力同磁铁磁力之间的动态力平衡原理设计一种恒力结构,并进行理论计算。对计算结果的分析与研究表明,利用该设计方法实现测量力恒定是可行的。     

磨齿机在机检测系统的测头综合预行程误差建模

因为测头预行程误差的存在,现有研究大都考虑单项或双项影响因素进行误差补偿。然而多次的实验统计表明,由于接触式测头的各向异性,导致信号传输迟滞、检测速度、测球半径、测杆长度、测头重力及测球表面测点法矢等因素都会对检测信号的触发时机产生影响,因而存在测头综合预行程误差,故而很难进行精确补偿。借助BP神经网络的高效逼近算法,利于求解输入为多项误差影响因素场合的测量误差输出问题,有效提高在机检测精度。根据自主研发卧式磨齿机L300G在机检测原理,以多项误差影响因素为输入节点,以测头综合预行程误差为输出节点,建立基于BP神经网络的测头综合预行程误差预测模型。完成误差补偿后,开展磨齿机标准样板齿轮在机检测实验。结果表明：误差补偿前后,齿向精度均为4级;误差补偿后,齿形精度提高2个等级,为4级精度,与格里森检测结果相吻合。结果验证了模型的正确性,有望在国产低成本磨齿机的高精度在机检测系统中推广使用。     

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。     

数控机床在线检测系统触发式测头的预行程误差实验研究

触发式测头是数控机床在线检测系统的组成部分,在线检测过程中预行程误差不可避免,带有预行程误差的测量结果将影响产品检测精度。分析了触发式测头测量中预行程误差产生的原因,采用标准球的标定方法测量了预行程误差,从测量结果中剔除了机床运动误差,得到准确的预行程误差。通过多组测量数据,分析了预行程误差与测针杆长、测头运动速度及测量角度之间的关系。     

接触式测头在车削中心中的应用

一、引言国家CIMS（计算机集成制造系统）实验工程中的车制加工中心TC1210U－A950（美国CINCINNATI公司制造，有三个数控坐标轴X、Z、C）备有刀具洲头（ToolSettingProbe）和工件测头（WorkpieceSensingProbe）。在回转体零件的制造过程中，合理有效地使用这两个测头可以提高制造过程的自动化程度和实现刀具信息的集成，例如新装刀具在刀盘上的位置、加工过程中刀具的磨损量等都可以实现自动测量并进行集成，使用测头还可以在制造过程中测量工件的尺寸，并对加工过程进行反馈控制，从而保证零件的加工精度。本文对车削中心中测头…     

面向机床在线测量系统的测头预行程求解算法

依据机床本身结构特点,提出了一种在直角坐标系下,基于最小二乘求圆原理的触发式测头预行程值求解算法.利用坐标测量机(CMM)与标准圆柱模拟机床在线测量系统的工作过程,控制测头始终保持统一姿态,在相同测量速度下自动地采取圆柱体某一平面内半圆上的数据点坐标,利用所得算法求解测头预行程值.通过对不同直径值的圆柱进行采点实验,对比计算结果,验证了该预行程算法对不同对象具有一致的测头特性,且在同一测量速度下产生相同的测头预行程值.     

接触式测头测量中测头半径补偿的研究

数据测量是逆向工程的关键技术。采用接触式测头测量时，由于测头半径的影响，测量得到的坐标数据并不是测头所触及的表面点的坐标，而是测头中心的坐标，使得测量产生了误差。对于测头半径的影响而产生的误差进行了分析研究，提出了几种测头半径补偿的方法。     

线结构光测头的误差补偿

提出了一种线结构光测头误差检测和补偿方法。通过对线结构光测头测量精度的误差来源进行系统分析,确定测量过程中光平面倾斜和光条宽度的变化是产生测量误差的主要因素。提出了倾斜误差的检测方法并设计了检测装置,利用改进的BP神经网络模型实现了倾斜误差的补偿。实验证明,该方法能在很大程度上提高线结构光测头测量数据的精度,补偿后的误差接近光平面倾斜角度为零时的误差。     

Micro-scale hole profile measurement using rotating wire probe and acoustic emission contact detection

The development of a new probing method to inspect the inner diameter of micro-scale holes is presented in this paper. This was accomplished by contact detection using acoustic emission with a Ø170 μm rotating wire probe tip. Contact is detected when the rotating probe approaches and impacts the hole’s inner surface. The effective diameter of the rotating probe is calibrated by using a high precision grade 0 Mitutoyo gauge block. The wire rotating probe used was fabricated with micro stainless steel wire and micro tubes. The probe’s effective diameter was compensated for in the measurement of the hole. The probe was used to measure the diameter and the roundness of micro-scale holes. Probes used in previous publications have different geometry than the probe in this paper and are used almost exclusively for external dimensions. Micro-scale holes of less than 1.0 mm in diameter and 10 mm in depth are successfully measured and the 3D profile is created accordingly. Also, the out-of-roundness values of each level spacing, 50 μm apart in height, are calculated.     

误差分离技术在主轴回转误差检测中的应用

针对采用静态检测手段对机床回转误差的检测精度不高,本文提出把误差分离技术用于机床主轴回转误差的检测,把工件的圆度误差从误差中分离出来,从而提高了机床回转误差的检测精度。     

大管径超声波测流误差的影响因素及修正分析

流量测量是影响水轮机效率测试精度最主要的因素。大管径流量测量的方法主要采用超声波法,然而,其测量精度及误差构成尚无有效的校验方法。结合时差法超声波流量计的测流原理,推导得到流量综合误差,建立测流误差描述模型。提出一种基于流量测量理想系统来进行误差分析的量化方法,为超声波测流系统的误差分析与控制提供一种新的途径。通过测流理想系统对超声波测流精度的影响因素进行仿真研究,分析了各项参数测量误差对系统综合误差的影响,针对影响较大的主导因素提出了相关修正方法,并对系统综合误差的控制进行了分析。最后搭建实验系统进行研究,实验结果初步验证了该方法的有效性。     

轮毂孔双键槽对称度误差测量方法研究

本文简述了零件轮毂孔内呈180°对称分布的双键键槽的对称度误差的测量方法设计,并指出了实际中双键键槽的对称度误差测量方法存在的问题,综述了此方法在实际加工中轮毂孔双键键槽对称度误差分析。     

接触式轴承内径检测机检测探头的结构设计

在轴承内径全自动磨加工生产线因更换产品型号而缺少内径检测机接触式检测探头的情况下,通过对该检测探头原理和结构的分析,在不能拆解原检测探头的情况下,依据本单位现有工艺能力,研制出了一种具有同样功能的接触式内径检测探头。经调整和测试,已经应用于生产,节约了购置资金,解决了生产需求。     

System modeling based measurement error analysis of digital sun sensors

Stringent attitude determination accuracy is required for the development of the advanced space technologies and thus the accuracy improvement of digital sun sensors is necessary.In this paper,we presented a proposal for measurement error analysis of a digital sun sensor.A system modeling including three different error sources was built and employed for system error analysis.Numerical simulations were also conducted to study the measurement error introduced by different sources of error.Based on our model and study,the system errors from different error sources are coupled and the system calibration should be elaborately designed to realize a digital sun sensor with extra-high accuracy.     

测量误差与测量不确定度浅析

分析测量误差的来源、分类，测量不确定度的定义、表示方法、评定方法及测量误差与测量不确定度的联系与区别。     

钻模钻孔位置误差分析

钻（扩）孔时,孔的尺寸精度主要取决于钻头直径和装夹精度,而孔的位置精度主要靠钻模来保证。图１如图１所示,在钻模上钻孔Ｏ１和Ｏ２时,孔边距的误差计算公式通常为ΔＫＢ＝δＬ１ｊ＋ｅ１２＋ｘ２２＋ｅ２２＋（２ｘ３）２孔Ｏ１与Ｏ２的孔间距误差计算公式为ΔＫｘ＝δＬ２ｊ２＋ｅ１２＋ｘ２２＋ｅ２２＋（２ｘ３）２＋ｅ３２＋ｘ５２＋ｅ４２＋（２ｘ６）２孔与工件底面垂直度误差计算公式（以孔Ｏ１为例）为ΔＫｃ１＝ｘ１ＢＨ各式中δＬ１ｊ———钻模板左底孔中心线与左侧定位面距离的尺寸公差　　ｅ１,ｅ２,ｅ３,ｅ４———…     

用于工业三维点测量的接触式光学探针

为了快速、准确地获得大尺寸工业产品或带有深槽孔工件的关键点三维坐标,本文基于工业近景摄影测量理论、立体视觉技术等,研究并实现了两种工业便携式、接触式光学探针测量系统。研究了测量系统涉及的探针设计、探针标定以及三维点解算等关键技术,设计了点阵式和手持相机式两种适用于不同工业场合的工业探针。针对点阵式探针的测量,提出了一种用于解算探针坐标系与世界坐标系相对关系的点云匹配方法。此外,采用拟合虚拟球的方法准确标定了两种探针的内部参数。最后,通过对比标准球与三坐标测量机的测量结果,得到系统的测量精度可达0.1 mm/m。该精度满足一般大、中型工件的三维点测量精度标准。