基于双频激光干涉技术的轴径测量原理的研究

大型工件内外径测量点的瞄准和定位是大直径测量中的一个关键技术,也是国内外未能很好解决的测量问题.采用激光准直仪出射的高稳定光线瞄准和定位吸附在被测工件直径两端点上的两个磁性定位块上的光电接收器,同时使用双频激光干涉仪直接测量出这两个光电接收器中心间的距离,通过几何计算得到被测直径大小.实验表明,该方法测量精度较高,测量系统的相对误差小于5×10-6.     

减速器二级大齿轮的外径测量

大型工件外径的高精度测量,是大型机械制造企业在重大装备中普遍提出的共性技术难题。我厂生产的军品493减速器中二级大齿轮的外径为2762.6mm。为满足其高精度测量,我们研制了大外径测量仪。 1.组成 测量系统由以下几部分组成:激光准直仪、测量车、导轨、磁性定位块、激光干涉仪、三角架、     

基于三维激光扫描的移动大尺寸圆柱体工件长度快速检测系统

针对移动大尺寸圆柱体工件两端的表面形貌特征,利用三维激光扫描仪设计了一种快速长度在线检测系统。基于三维激光扫描仪可在短时间内连续高速获取大量测量数据的特点,系统在虚拟环境下构造出自适应测量形状的虚拟测量基准面,采用二维误差分离方法抑制系统误差和运动误差,识别定位工件两端端点并计算其到虚拟测量基准面的位移;最后结合多传感器融合模型获取三维位移场测量结果。另外,测试前用三坐标测量机精密测量过的相似形状圆柱体工件对系统进行了校准修正。为验证系统的精度和可靠性,分别对处于（1 000±25）mm内不同直径的圆柱体工件进行了长度检测。结果显示,系统可在1 s完成直径约为50 mm工件的长度测量,检测分辨力为0.010 mm,检测精度达到0.050 mm。实际运行结果表明,该设计系统具有高自动性和高效性,可满足在线生产中对大尺寸工件控制和检测的要求。     

大型曲面形状激光自动测量技术研究

讨论大型曲面形状激光自动测量系统的原理.其基本思想是让非接触光电测头与被扫描测量的曲面始终保持一个恒定的Z方向距离,使测头的扫描轨迹即为被测曲面形状.给出该系统的完整组成,并用系统对一个1∶5轿车车身的油泥模型进行实测,证明系统能在1200mm的长度内达到±0.08mm的测量精度,其测量时间为10min.     

大尺寸环件高温测量技术研究

大尺寸环件毛坯在高温下轧制成型,为控制环件毛坯的形状、尺寸,需对环件进行在线测量,由于被测工件温度高,故采用激光非接触式测量。文章采用直射式激光位移三角法测量环件厚度,用激光测距法测量环件外径和内径,分别讨论了直射式三角法测量原理和激光测距原理;针对被测工件温度高以及环境温度高的特点,分析了温度对测量精度的影响,提出了提高测量精度的措施。     

大型回转类工件形位误差的激光在线测量研究

回转类工件的形位误差测量是检验该类工件加工质量的重要指标,针对大型回转类工件的加工环境,给出了大型回转类工件的在线测量方案,以被测大型工件的已加工面作为定位基准面和夹紧面,使测量装置安装在被测工件上,应用激光脉冲测距技术和伺服控制技术实现对大型回转类工件形位误差的测量。     

套圈直径测量误差分析

套圈内、外径采用“两点法”测量时,由于在与测量轴线垂直的方向上,增设了一个为工件定位用的辅助测头,实际上形成了“三点法”测量,因而产生测量误差。对被测直径D＇大于或小于样圈直径D时的测量误差进行了分析,推导了误差计算式。为了减小测量误差,应使D尽量靠近D＇。     

曲轴两轴距的检测工具

曲轴两轴距A（图1所示二种曲轴）的检测。我们使用一种小工具在检验台上用百分表进行比较测量,使得轴距A的检测变得简单、准确,效果很好。 1.检测工具 两种曲轴对应的两种检具如图2所示,工具夹持部分长度应与所测曲轴夹持长度（图中L部分）相等,工具大径的直径D应等于A+d/2（d为曲轴上连杆轴径的直径）。直径D表面的形状精度（表面跳动和圆柱度）应高于工件。     

轴承直径测量定位弹性位移分析

用比较法测量轴承孔径和外径尺寸公差时，会在套图表面与测头接触处产生弹性变形从而产生测量误差。给出了轴承直径测量定位弹性位移量的计算公式及测量精度的控制方法。     

用激光测量圆形刀具

当前对CNC机床用的刀具的制造公差要求愈来愈严。一种激光测量仪可用作检测圆形刀具的外径和端部的几何参数。它可用于单件或成批测量,测量精度可达2.5μm,由于采用不接触测量,因此特别适合于检测作削刃特别敏感的刀具,如聚晶金刚石或特别精密的刀具。 激光测量仪从瑞士进口,基本价格大约10万美元,可测外径达100mm,柄部直径达50mm的圆形刀具。 测量时,刀具装夹在三轴控制的夹紧装置上,移向位置固定的激光束,工件主轴和横台面由直流伺服电机     

科技成果

大型工件外径测量系统该测量系统采用激光瞄准和激光测距技术，装有角隅棱镜的磁性定位和轻型导轨，实现了高精度大直径直接测量，同时使仪器轻便操作，能够在加工现场或加工机床上进行在位测量。关键技术包括：使用了体积小、重量轻的半导体激光长距离高精度准直系统，准直激光束光斑圆整，有效抑制了激光的漂移；轻型导轨不直线度误差实时测量与补偿，探测器位于一定距离，可同时探测五角棱镜平移和转动两项误差，实现了导轨误差的自动补偿；激光自准直瞄准被测工件直径；装备角隅棱镜和平面反射镜的磁性定位块，具有在不连续圆周表面上定…     

精确测量锥孔直径的方法

目前测量如图1所示工件的φD一般只能用卡尺,但很难测量得准确。我们制作一套量具如图2,解决了这一问题。量具是由百分表、表座和测头三部分组成(见图2),测头的锥顶角做成126°52＇,其原因为:假定测头在位置1处所测直径为D_1,下降h后,在位置2处所测直径为D_2(见图3),则:这就是说,百分表指示值的变化反映被测直     

扁形量具对称度的测量

如图1所示,在立式测长仪上测量扁形量具A、B面对外圆D的对称度,既简便又能保证测量精度。需要作一个30×30mm,高度比被测扁形量具直径大10mm的直角体。首先在立式测长仪的平面工作台上(不能用筋形工作台),测出扁形量具的直径,设为D_实。使A(或B)面与自制直角体靠好、夹紧。将立式测     

基于激光跟踪仪的特大型直齿轮齿距偏差测量新方法

为了测量特大型齿轮齿距偏差,提出了基于激光跟踪仪的特大型直齿轮齿距测量新方法。利用激光跟踪仪的大空间测量能力测量齿轮齿槽,分别获得被测特大型直齿轮相邻两条齿距误差曲线。由于被测齿轮直径超过6 000 mm,可以根据点到直线距离公式近似计算单个齿距误差。首先,分析了传统方法下基于激光跟踪仪构建齿轮工件坐标系后的齿距测量模型,并根据特大型直齿轮的特点,提出了基于激光跟踪仪的无坐标系特大型直齿轮齿距误差测量模型。测量模型回避了特大型齿轮工件坐标系的建立,直接对齿槽进行双面接触测量;通过对两条齿槽测量直线进行误差评定即可获得单个齿距最大误差与单个齿距平均误差,通过转站测量实现齿距累积总偏差的测量;最后,采用蒙特卡罗法对不同测量方法的测量不确定度进行仿真分析,得出系统测量不确定度。实验结果表明,提出的基于激光跟踪仪的特大型直齿轮齿距偏差测量方法满足直径6 000 mm以上的8级精度特大型齿轮的单个齿距偏差测量要求,满足直径6 000 mm以上的10级精度特大型齿轮的齿距累积总偏差测量要求。     

超越式心轴

在车制以内孔定位夹紧的工件时,一般采用弹性心轴,它的特点是定心好、夹紧力大,但缺点是夹紧速度慢、效率低,制作比较麻烦。针对这些情况,笔者根据超越离合器的原理,设计了一种新型的夹紧装置——超越式心轴,能加快换件速度,减少辅助时间,心轴的制作也较方便。超越式心轴的结构见附图,它由心轴1、滚柱3及弹性圈2组成。心轴的外径由工件内径确定(与工件间隙配合),心轴上有三条互为120°的楔形槽,槽的最深处为4mm,以嵌入φ4mm的滚柱,心轴的中间有条深1mm的凹槽,用来嵌弹性圈以约束滚柱,弹性圈用φ1mm的弹簧钢制成,外径与心轴外径相同或略小于心轴外径。滚柱直径φ4mm,凹槽处直径φ2mm。装工件时,将工件一方面轴向装入,另一方面又使工件与     

大型旋转工件直径在线检测系统及误差分析

激光三角法是一种光电检测技术,可以实现长度、距离以及三维形貌检测,测量系统结构简单、测量速度快、能够进行数据的实时处理。基于激光三角测距技术,提出了一种大型旋转工件直径在线测量方法及系统,给出了测量系统的组成结构,对测量系统中主要误差源进行了分类,重点针对系统误差,进行了影响测量精度的误差定量和定性分析,并进行了仿真分析,为以后研究一种大型旋转工件直径自主在线测量机器人奠定了理论基础。     

大直径轴盘类工件直径测量的研究

大直径轴盘类工件直径的测量具有误差大、动力设备占用时间长、不宜用在生产现场测量等缺点。所以研制一种测量精度能够满足工艺要求,结构简单、价格低廉、适用于生产现场,能够实现在线测量的大直径轴盘类工件直径测量装置确属当务之急。常用的大直径轴盘类工件直径测量弓高弦长法虽测量精度高、重复性好,但必须在工件处于静止状态下才能进行测量,不能实现在线测量。如果把工件的直径通过步进电动机驱动齿条转换为光栅的长度,通过光栅长度的测量即可实现大直径轴盘类工件直径在线测量,并大幅提高测量精度。     

自制外径千分尺解决大直径测量难题

1．问题的提出 在一次产品开发过程中,其中有一工件的外径尺寸达到1000mm,而且尺寸精度要求较高,而公司现有的外径量具中没有这种大型的外径量具,于是这个工件的外径测量就成为我们加工时的一个难关。为节约成本,我们决定自制外径检具,以解决外径的测量难题。     

新型的大而精密液压缸垂直度检测具

为测量几何精度要求较高的液压缸(φ350孔径的圆度、圆锥度误差<0.005mm、孔的上端平面与孔径全长900mm的轴心线垂直度误差<0.008mm),在计量专业人员的指点下,我们自制了简易检测具,解决了生产过程中的测量问题。经使用证明,这种检具结构简单可靠,测量精度高,解决实际生产问题。检测具的结构其结构见附图,它由基础板1、测杆轴2、加强杆3、千分表4和球面定位轮5等组成。其中基础板是主要件,它的外形尺寸b为工件孔径的1/3,厚度h取b的1/3,长度L要大于工件被测端面的外径尺寸,材料可取40Cr钢,粗加工后经调质处理精加工。为确保其自身平直度和平面度,可用一级平板进行测查并手工铲刮完成。两只球面定位轮用45号钢或锡青铜车削加     

测量拨叉两孔中心距的工具

我厂承接一批摩托车拨叉工件(图1),工件上φ36_0~(0.62)孔径尺寸公差较大,且不是整圆,加工部分交于34°点上。φ12mm与φ36mm两孔中心距离公差较小(46_(-0.50)~(-0.25)mm),为了使工件的中差及公差带直观,可以把46_(-0.50)~(-0.25)mm标注成45.625±0.125mm,公差带是0.25mm,与46_(-0.50)~(-0.25)mm不矛盾。该工件用传统的检测方法难以测量,我们设计了一种检测工具,