一种圆柱度测量基准的误差分离方法

通过对主轴回转误差运动的分析，结合三点法圆度误差分离技术，提出了一种完全分离圆柱度测量基准误差的分离方法，即利用主轴回转轴线平均线、测量传感器及直行导轨之间的空间位置关系，建立相应的坐标系，在分离出被测截面圆度误差、最小二乘圆心初始坐标的基础上，完整地分离出影响圆柱度精密测量的径向回转运动误差和导轨的直行运动误差。该技术不仅可以消除测量基准误差对圆柱度测量精度的影响，还可以实现主轴回转误差、导轨直线度以及导轨对主轴平行度误差的精密测量，对高精度误差补偿加工和机床的精度检验也具有重要意义。     

圆柱体零件圆度与圆柱度非接触测量系统

圆度和圆柱度是圆柱体零件的重要检测项目.针对目前圆柱体零件圆度与圆柱度采用人工接触式测量,存在效率低、精度差、易损伤零件等缺点,设计了基于激光位移传感器的圆柱体零件圆度与圆柱度非接触测量系统.这一测量系统基于误差分离技术,利用标准球和标准环规测量,分离出偏心误差、回转运动误差、导轨误差,进而提高检测精度.通过自律验证法,基于这一测量系统对不同圆柱体零件进行多组对比检测试验.试验结果表明,这一测量系统检测精度达到10 μm,可以实现圆柱体零件圆度和圆柱度的检测,提高检测效率和检测质量.     

机床导轨对主轴回转轴线平行度的精密测量

机床导轨与主轴回转轴线之间的平行度是影响机床加工精度的重要因素．也是影响测量圆柱度测量精度的主要因素。提出了一种完全分离机床导轨与回转轴线平行度的新方法。即以主轴平均回转轴线为坐标轴所建立的绝对坐标系内，利用三点法圆度误差分离技术。通过分离各截面的圆度误差及回转误差，结合绝对坐标系与各截面测量坐标系的关系。计算出在绝对坐标系的两个坐标平面内直行导轨上对应点与主轴平均回转轴线的关系。从而实现导轨与回转轴线平行度的精密测量。     

两点法在曲轴圆度误差测量中的应用

采用误差分离技术,将经典三点法演化为两点法,对曲轴轴颈圆度误差进行实时在位精确测量。实现曲轴轴颈圆度误差和工件主轴回转运动误差的有效分离,去除了工件主轴回转运动误差对圆度误差的影响,对系统的测量精度及测量误差做了详细分析。     

面向桥壳圆度圆柱度检测装置的并联PID伺服电动机控制器设计

针对重卡桥壳轴头圆度圆柱度在线测量对运动精度、平稳性以及鲁棒性等提出的伺服问题,在伺服运动系统机电耦合动力学建模研究的基础上,提出了基于位置、转速和电流三闭环调速的并联PID控制方法,并结合相位裕度和主导极点配置法整定控制器参数。基于自行搭建的桥壳在线检测实验装置对控制算法进行了实验验证,结果表明提出的控制方法可以根据工业现场对速度和位移跟踪性能要求调节权重,有效实现了伺服电动机匀速、平稳的高精度运动控制,并表现出良好的跟随性能和鲁棒性,极大地提高了桥壳检测装置的检测精度。     

圆柱度的三点法测量技术

本文针对圆柱度误差的精密测量,提出了一种可分离截面圆度误差、截面半径差和截面最小二乘圆心初始位置并重构出被测圆柱形貌的方法,即三点法圆柱度误差分离与重构技术。据此方法,只要拾取3个传感器在各测量截面上的输出信号,就可以获得各截面上的测点在绝对坐标系内的位置,实现圆柱度的精密测量。同时还可以得到回转轴的纯回转运动误差和测量架的直行运动误差。     

柴油机轴承孔圆度圆柱度误差的测量

我国铁路上奔跑的内燃机车所用12V240柴油机机车结构复杂,尺寸和形状位置精度要求严格。以前对于主轴承孔圆度和圆柱度误差的测量是应用量表以两点法测量,由于测量精度低,又不能直观(不能显示实际圆图形)看到实际圆,曾一度是我厂主要质量问题。我们经过三年的努力,研制成功了应用于现场测量柴油机体主轴承孔φ235_0~(+0.046)mm,圆度、圆柱度误差为0.02mm的测量装置,并能对测量结果打印绘图。该测量装置对其它箱体零件孔的圆度和圆柱度误差测量也有一定的参考价值。     

基于三点法的主轴回转误差二次分离技术

为了提高主轴回转误差的检测精度。在原有的三点法检测对主轴回转误差和圆度误差分离的基础上,引入了振动的位移误差量,提出对主轴的回转误差量进行二次误差分离的思想,建立了基于三点法的主轴回转误差二次误差分离的数学模型。通过采用加速度传感器拾取振动的加速度信号。由此推导出振动位移误差信号。并将此误差信号从回转误差中去除。     

大工件高精度内孔圆柱度的自动测量方法研究

针对非回转体类大尺寸工件的高精度内孔圆柱度测量难题,提出一种新的测量方法。通过对圆柱度误差的评定方法和采点方式的分析对比,确定比对式接触测量方式。以卫星观测跟踪支架为例,确定测量点提取方案采用鸟笼法,评价方法采用最大内接圆柱法,圆柱度测头采用高精度传感器3个截面布置,每个截面圆周均布8个传感器方式,高精度驱动机构带动测头进入内孔自动完成测量,通过圆柱度的软件算法自动计算出圆柱度,并分析测量结果,其测量误差符合测量仪器的最大允许误差为工件公差的1/10原则,测量结果完全符合工件的精度要求。整体测量方案集成三坐标测量机和圆柱度测量专机,实现整个工件的自动化智能检测。     

面向车用空调压缩机活塞零件圆度误差评定的研究与实践

针对汽车空调压缩机活塞圆度评定计算复杂度大的问题,本文提出将凸壳算法应用到汽车空气压缩机活塞圆度评定中,删除与圆度评定无关点,然后用穷举法计算圆度误差,采用VB语言编写凸壳算法删点和圆度误差评定程序。经试验验证该方法可以保证评定精度、提高评定效率,为汽车空调压缩机圆度检测误差评定提供一种新的选择。     

基于几何动态模型的圆度误差分离模拟

针对精密加工过程中影响圆度误差分离精度的问题,提出了一种基于几何动态模型的圆度误差分离模拟方法。在主轴空间运动规律的基础上,通过回转体轴心的自转和公转关系建立工件截面的几何模拟动态模型。结合三点法圆度误差分离技术实现了动态条件下的圆度误差准确表示,并分析研究了传感器安装角度与干扰误差对圆度误差分离精度的影响。数值实验分析表明,建立的几何模型分析有利于研究回转加工中圆度误差分离结果的正确性,达到了提高误差分离精度及抑制误差对加工精度影响的目的。     

圆度误差对气体静压主轴回转精度的影响研究

针对圆度误差对气体静压主轴回转精度的影响,建立了基于主轴圆度误差的气浮力和离心惯性力动态计算模型。以Talyrond 585LT-500圆柱度仪的检测结果为源数据进行计算,得出这两种力对气静压主轴回转精度的影响结果。经过分析得到以下结论:由轴套和转子圆度误差产生的不平衡气浮力对主轴回转精度的影响很小;由转子外圆表面圆度误差产生的离心惯性力对主轴回转精度的影响较大,且离心惯性力会显著影响主轴在高转速下的回转精度。     

大件圆度测量技术

提出一种新的大件圆度测量方法。这种方法将工件表面轮廓测量和回转主轴的误差标定两个过程结合在一起,将圆度标准和被测件直接比较,从而有效地消除了主轴精度对圆度误差测量精度的影响。在工件回转精度很低的条件下保证了测量精度。这种直接比较法圆度测量,简单实用,适合于一切大型、重型工件。     

改变测量条件对圆度误差的影响

回转类零件作为制造业中的关键零件,应用非常广泛,其加工（如轴类零件的加工）精度和参数监测（如平面磨床砂轮尺寸实时监测）精度要求较高,必须通过使用高效的检测方法对回转体的参数进行精密检测,才能保证生产效率的提高。本文采用光学非接触精密测量方法,实现了对回转体零件圆度误差的快速测量与评价。该方法应用于回转体零件的生产质量检测,极大地提高了回转体圆度误差测量的检测效率、准确率和可靠性。     

基于Labview的圆柱度误差测量软件设计

圆柱度误差是评价轴类零件表面形状误差的重要指标,决定着回转部件的回转精度,还影响零件的振动、噪声及使用寿命。首先建立评定圆柱度误差的数学模型,然后利用步进迭代法对最小区域评定进行优化,最后基于Labview开发平台设计出了圆柱度误差测量软件。测试结果表明,该软件能满足测量精度,人机界面友好。     

圆度和回转运动误差的时域二点法分离技术

提出了一种圆度误差与回转误差运动临床测量与分离的新方法－时域二点法，仿真和实测结果均表明该方法快速有效。     

三点法圆度测量精度分析

详细分析了三点法中测头的读数及角位置误差对圆度测量精度的影响。从三点法的原理出发,根据误差理论,推导了测头及位置误差在圆度测量过程中的误差传播关系式。结果表明：三点法圆度测量结果失真的根本原因在于三个测头间的夹角选择不当,使测头读数误差在某些谐波上被大大放大。为提高三点法圆度测量精度,必须恰当选择三个测头间的夹角,以使读数误差对圆度各次谐波测量结果的影响都较小。     

基于误差转换的汽车曲轴圆度及圆柱度误差评价数学模型构建研究

针对国内汽车曲轴轴颈圆度误差、圆柱度误差检测普遍存在的效率低、精度低等问题,建立基于误差转换的平面曲线和空间曲线误差数学模型,结合圆和圆柱的数学表达建立满足最小包容条件的圆度和圆柱度误差评定数学模型,并采用遗传优化算法计算出符合最小评定要求的曲轴轴颈形位误差,解决了理想包容要素位姿参数不精确的问题。同时,建立基于图像域的汽车曲轴轴颈形状误差检测试验台,针对测量过程中连杆轴颈沿主轴颈公转运动,从而导致连杆轴颈图像域检测数据存在坐标不归一问题,以曲轴法兰端特征孔为基准,通过模板匹配特征与孔边缘提取实现了连杆轴颈圆度和圆柱度测量数据空间坐标归一化处理。以某型号发动机曲轴为例进行大样本误差检测试验,并与三坐标测量机测得的结果进行对比,数据分析表明提出的曲轴轴颈形状误差检测方法的精度为1μm,且重复检测误差在0.1μm以内,证明了其理论上的正确性及实践操作的可行性。     

两点法误差分离技术及其在临床测量中的应用

超精圆度精密主轴在磨削加工时,其圆度误差与回转轴线的误差运动具有相同的数量级,精确的识别和分离这两类误差,对于实现超精圆度加工具有决定性意义。本研究在多测头误差分离原理的基础上,提出了两点法误差分离技术(EST),建立了临床测量与计算机实时处理系统。试验结果证明,在临床测量系统中采用两点法EST具有足够的精确度,较之三点法简便易行,为超精图度磨削及其他精密加工和测量的研究工作提供了新的有效手段。     

基于光谱共焦位移传感器的非接触式回转误差测量系统北大核心

为了实现50 nm左右回转误差测量,设计了一种新型非接触式测量系统,该系统采用光谱共焦位移传感器,通过反向法获得回转轴系径向回转误差、标准球圆度误差。标准球圆度误差测量值与标称值的最大差值为5 nm,表明该测量系统的测量精度能够满足设计要求。