螺杆转子在机测量技术研究

对超细长螺杆转子进行精确测量,进而实现螺杆机械加工误差补偿,是提高螺杆转子加工精度的有效手段。针对超细长螺杆转子检测的难题,提出了采用激光位移传感器,进行在机测量的方法。利用螺杆加工铣床为实验平台,构建了在机测量硬件系统,结合自行开发的数据采集与处理软件,实现了对螺杆转子曲面廓形的精密自动化测量。通过在机测量与三坐标测量结果的对比,测量精度满足技术要求,为后续加工提供了重要保障。     

电话机外壳模具设计与制造

将逆向工程技术应用到塑料电话机外壳模具的设计与制造中,通过采用三坐标测量仪采集数据,利用UG软件进行数据处理、模型重建、模具设计及自动编程,从而实现注塑模的数字化快速设计与制造。     

基于三坐标测量机的电磨外壳零件尺寸检测

利用三坐标测量机检测一具有复杂曲面外形的电磨塑料底壳零件的形状和位置误差,对于其实际零件与三维模型之间的误差,则采用三坐标测量机本身功能再结合三维造型软件进行。具体测量时,用三坐标测量机对零件的外形特征进行准确测量,输出测量数据,对测量数据进行处理,最后通过三维模型对误差进行分析。实验结果证明:采用三坐标测量机对具有复杂曲面外形的零件进行测量和误差分析,不仅缩短测量时间,而且劳动强度低,操作方便,并大大提高测量精度,具有较好的实用性。     

三维曲面网状冲压件逆向建模的研究

探索运用逆向工程来构建三维曲面网状冲压件的三维数学模型。该方法使用激光三坐标扫描测量仪对三维曲面网状冲压件进行非接触式测量,得到三维曲面网状冲压件的点云数据,再运用Geomagic对点云完成数据拟合,得到三维曲面网状冲压件的数字化模型。相比于以三坐标测量机(CMM)为代表的传统测量网状冲压件三维坐标的接触式坐标测量方法存在的测量速度慢、测量精度不高的不足,激光三坐标扫描测量仪测量的速度更快,测量的精度更高。且Geomagic对点云完成数据拟合得到的数字化三维模型更贴合实际的模型,表明该方法切实可行。     

三坐标测量机自动测量技术的研究

多数三坐标测量机自带的软件缺少自动三维建模功能,但可调用人工测量得到的程序进行自动测量.基于这个原理,以喷油嘴压紧块为研究对象,研究了三坐标测量机的自动测量技术,从零件装夹、探针的选择、人工测量得出测量的结果和程序,到最后对同一批零件进行自动测量的整个流程.并对人工测量和自动测量的结果进行了比较.     

虚拟圆度误差测量仪的研制

介绍了虚拟圆度误差测量仪的构成、单片机数据采集电路及PC机数据处理软件。采用AT89C55单片机、光电编码器、电感式位移传感器和A／D转换芯片CS5522组成的数据采集电路实现了数据的自动采集;然后在Windows环境下,采用VB6设计数据处理软件。该测量仪将形位误差测量技术与虚拟仪器技术相结合,解决了圆度误差的测量问题,并且将圆度误差图形在屏幕上形象、直观地显示出来。整个系统性能稳定,测量精度高。     

基于机器视觉的凸轮轴盖夹具定位控制系统设计

现有凸轮轴盖毛刺清理设备采用固定夹具,难以解决压铸工件不一致性带来的夹持稳定性问题。为此开展基于机器视觉的凸轮轴盖夹具定位控制系统设计。搭建机器视觉测量平台,进行凸轮轴盖孔径测量的图像处理算法设计;结合三坐标测量仪补偿测量误差,开发视觉测量系统,实现凸轮轴盖孔径的精确测量;与下位机STM32电机控制程序联动,完成夹具定位的自动调整。结果表明：所设计的控制系统自动化程度高、适应性强,提高了毛刺清理设备的柔性。     

发电机组楔形箱盖定位凸台位置精度检具设计

用三坐标测量机检测发电机楔形箱盖定子定位凸台同轴度不能满足装配技术要求。通过分析数码发电机组主要结构装配关系,用替代法在检具中设计两轴承孔,两孔公共轴线L作为定位凸台同轴度的测量基准,以L为基准设计一面两销定位元件。研究了曲轴的基准特征和运动特性,设计了检测芯轴。采用永久磁铁,提高了测量装置工作平稳性。实践表明,检具完全能替代三坐标测量仪用于在线检测。     

基于机器视觉的短轴零件圆度检测

针对目前人工测量轴类零件圆度存在的效率低、综合误差大等问题,搭建了一个基于机器视觉的轴类零件圆度检测平台,基于单目相机对工件轮廓进行三维重构,并提出一种基于最小包容区域原则的自适应搜索逼近法对得到轮廓关键坐标点进行了圆度评定,实现了轴类零件圆度误差的非接触在线测量。其测量结果与文献中极点法所测结果对比精度更高,且与三坐标测量仪测量结果值平均有7.6μm的误差,较准确地测出了轴的圆度误差,证明该检测平台以及测量评定方法可以成功的对轴类零件进行圆度检测。     

计算机辅助丝杠副动态测量自动测控系统

通过分析丝杠导程误差的动态测量方法,给出了测量仪控制系统设计方案,着重研究了计算机辅助检测分析丝杠动态测量检测系统.开发了基于Windows的计算机辅助分析测控软件,具有良好的人机操作界面,实现了丝杠的自动测量、自动分析、自动精度验收评定,效率高,操作性强,性能稳定可靠.建立了丝杠精度标准数据库及丝杠测量数据库,为工厂的自动化管理提供有益的帮助.     

基于在线检测的高铁棘轮柔性生产线控制系统设计

针对高铁接触网核心部件棘轮在传统加工工艺中，存在二次装夹、加工精度难以保证、生产效率低、关键尺寸需全检和结果可追溯性差等问题，设计了机器人夹具和机床自动翻转工装，利用OMP60测头和对刀仪实现尺寸在线检测，通过FANUC系统的FOCAS函数库采集机床的测量数据，应用Ethernet IP总线柔性调度机器人实现自动上下料，完成了一套棘轮在线检测全自动生产线控制系统，实现了棘轮生产的全自动加工、一次装夹、关键尺寸全检和测量结果的可追溯，生产效率和成品率得到显著提升。     

五轴数控机床刀座架圆度测量的不确定度评定研究

五轴数控机床刀座架孔的圆度测量具有重要意义,刀座架孔圆度对后续批量化生产起决定性影响。为了更加科学合理地评定五轴数控机床刀座架孔圆度的测量结果,应用三坐标测量机测量五轴数控机床刀座架孔圆度,研究测量结果不确定度的评定方法,提出基于不确定度分量建模和分量综合建模评定方法。对已加工的样品刀座架应用三坐标测量机进行反复测量,获取刀座架圆度测量特征数据,将测量数据结合不确定度评价模型进行计算和评定分析,最后将评定结果与现行规范和标准进行比对和匹配来验证其合理性和正确性。结果表明：该方法评定结果可靠。     

Geometric error measurement of spiral bevel gears using a virtual gear model for STEP-NC

Geometric error measurement is required to evaluate the grade of the manufactured gears. Due to the complexity of the spiral bevel gear, direct measurement with the physical part has been conducted in a very limited way. In this paper, we present an indirect measurement based on the virtual gears model (VGM), obtained by NUBS fitting of the surface points measured by CMM (coordinate measuring machine). By comparing the VGM with CAD model (soft-master model), various errors such as tooth profile error and tooth trace error can be automatically measured. The developed method is simple and robust without requiring a special measuring device, and hence it can be applied for the industrial practice as a means for measuring the tooth profile and tooth trace errors which cannot be measured by the conventional method. Further, the model-based method can be incorporated on the advanced CNC controller based on the new CAM–CNC interface scheme of STEP-NC [STEP (standard for transfer and exchange of product model data) based data model for CAM and CNC interface] as an on-line inspection module. Algorithmic details together with experimental validation results are given.     

基于视觉定位的轴承在线快速检测系统

利用视觉技术快速灵活的特点,结合激光检测的准确性,针对精密轴承的生产线进行快速定位在线检测。将面阵相机与工业激光传感器相结合,实现轴承在线生产中的质量检测,完成多点位的质量缺陷检测与尺寸加工精度检测。建立一整套自动化检测系统,实现了快速定位、表面缺陷检测与多位置尺寸测量。同时发挥视觉检测与激光检测的优点,实现了高速度、高效率、高精度的在线检测。     

基于标准球在铸件基准传递上的方法研究

通过标准球,实现三坐标测量和非接触式光学扫描测量数据的传递和验证,确定铸件基准.将标准球与铸件在同一坐标系中,使用非接触式光学扫描测量机进行扫描,根据产品三维模型进行拟合计算,得到理想的铸件尺寸状态,使标准球带有铸件坐标信息.根据标准球建立加工坐标系,通过基准目标的尺寸验证数据偏差是否满足加工要求,将理想的铸件尺寸状态...     

自动焊接机CNC系统的研制

介绍了一种用于大型结构件混合气体保护焊的自动焊接机ＣＮＣ系统的硬、软件系统。阐述其系统构成，着重介绍了直角焊缝轧迹自动测量原理及角焊缝自动焊接方法和途径，并介绍了ＣＮＣ自动焊接机的焊接过程。     

批量数据点CMM自动检测研究

为了使CAD模型中提取的批量数据点能直接用于CMM自动检测,利用Visual C++平台开发出批量数据点处理软件,将批量数据点坐标信息转换成CMM可识别的符合尺寸测量接口标准(DMIS)的程序,实现自动检测,并用实例验证了其有效性。该方法成本低,效率高,具有较强的实用性。     

基于CMES编程实现汽车零部件自动测量的探讨

介绍数控三坐标测量机系统的组成以及测量软件CMES的特点;以汽车零部件为测量对象,探讨了运用CMES编程实现汽车零部件自动测量的方法,指出三坐标测量技术在产品开发和质量控制中的意义和发展前景。     

数字刀具测量系统的研究

刀具的几何参数是影响数控机床加工精度和生产效率的重要因素。研究了基于计算机视觉检测技术的高精度刀具测量系统,分析了运行原理和功能模块,并对关键技术做了论述。系统实现了对刀具的刀尖切削特征点、圆弧半径和切削角参数的自动精确测量,并将数值反馈到数控机床刀具数据库,具有较高的效率、精度和自动化程度。实验结果证明,系统测量重复性精度可达3μm。     

On-line error compensation of coordinate measuring machines

An on-line error compensation system for coordinate measuring machines (CMMs) is described, which is based on three laser optical Multi-Degree-of-Freedom Measurement Systems (MDFM systems), each for one axis of CMMs. Twelve of the twenty-one error components associated with a CMM are measured on-line by these MDFM systems. The remaining error components are measured by off-line methods which use commercially available measurement systems, such as a laser interferometer. Two mathematical error models have been developed to synthesize the error components and to predict the errors at the probe stylus tip. One model corresponds to the conventional off-line error compensation and the other to the on-line error compensation. The errors predicted by these models are then subtracted from the nominal coordinates of the CMM, thus improving its measurement accuracy. Diagonal tests using a laser interferometer system were designed to check the error compensation effect. Test results showed that the use of the on-line compensation system can further improve the compensation effect as compared with the conventional off-line compensation system.