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。     

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。     

使用短基准的超精密长导轨直线度误差测量方法

在超精密加工与检测技术中,高精度长导轨直线度误差的测量与补偿技术一直是一个研究重点。在系统研究现有各种导轨直线度误差测量方法的基础上,提出一种使用短基准的导轨直线度误差测量方法,将长导轨直线度误差的测量问题分解为具有一定重叠区域的数段较短导轨直线度误差的测量问题。直接利用超精密直线度物理基准测量各段导轨直线度误差,通过将各段导轨直线度误差拼接起来,重构出长导轨的直线度误差。利用空间坐标变换关系建立基于最小二乘法的直线度误差测量算法,以及相对机械运动误差对测量结果影响的数学模型,分析研究重叠区域二次采样点的匹配误差,以及测量误差、采样频率等因素对重叠区域长度选择的影响规律。对长550 mm的气浮导轨进行实际测量试验,仿真与测量试验表明上述方法简单实用,可操作性强。     

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。     

圆度仪的调平和圆柱度误差评定

从圆柱度误差的测量要求和圆柱度误差评定搜索算法两个方面研究了提高测量精度的方法。为了减小圆柱度误差测量中的工件倾斜误差,设计并分析了两点垂直布局的调平方法;根据工件轴线的方向余弦,计算得到了两点调整的高度值,克服了手动调整存在的问题,实现了工件快速精确调平并提高了工件圆柱度的测量精度。由于圆柱度误差评定是对满足最小条件的圆柱轴线的搜索,文中针对Nelder-Mead单纯形法的收敛精度依赖于初始解和收敛速度较慢,提出了拟牛顿法和Nelder-Mead单纯形法相结合的联合算法来实现全局最优解的快速准确搜索。对经典测试函数的Matlab仿真及实际测量数据的应用表明,该联合算法能有效地提高收敛速度和收敛精度,其收敛速度提高了50%,收敛精度提高了1倍,从而提高了工件圆柱度误差的测量精度。     

基于MATLAB的形位误差测量数据处理软件设计

工件形位误差评定是保证工件表面质量的重要环节,包括直线度和圆度等。各个误差评定项目有不同的数据处理方法,实现过程较复杂且结果精度不同。采用MATLAB软件建立图形用户界面软件,以圆度和直线度为例,分析了多种数据处理方法及其实现过程,同时实现多种误差项目的测量数据处理,并得到数据的仿真图像,提高了数据处理的速度和精度。     

竖直静压圆柱导轨系统运动误差理论模型研究

针对双面抛光机床中竖直静压圆柱导轨运动误差影响被加工零件平行度的难题,提出一种基于压力油膜误差均化效应的运动误差理论模型。考虑圆柱导轨轮廓误差并对油膜厚度进行均化处理,建立圆柱导轨轮廓误差分析模型,求解各油垫的油膜承载力,量化竖直静压圆柱导轨系统在运动过程中产生的线性偏差和角度偏差。进一步,从初始设计油膜间隙、设计节流比、供油压力三个方面研究圆柱导轨轮廓误差对运动误差的影响机制。通过实验测得圆柱导轨轮廓误差曲线,并根据最小二乘法进行数据拟合,得到圆柱导轨轮廓误差函数并计算出实际倾角误差。圆柱导轨轮廓误差模型的计算结果与仿真结果相差2.4%,与实验结果相差9.2%,圆柱导轨轮廓误差模型适用于工程实践。结果表明：建立的竖直静压圆柱导轨系统运动误差理论模型精度高,可为竖直静压圆柱导轨精度分析和工程应用提供理论基础。     

机床导轨直线度误差对定位精度的影响分析

机床导轨的形状精度主要包括直线度和平面度等。若导轨的直线度和平面度超差,则会影响导轨的定位精度和重复定位精度。本文以导轨的直线度为例,研究机床导轨直线度与定位精度的关系。机床导轨的直线度误差有多种形式,有的导轨中间出现拱曲形状或凹状,有的在不同方向上出现不规则的弯曲曲线。若滑座在这种导轨上运动,滑座的运动精度会超差,影响定位精度和重复定位精度。下面以卧式车床的导轨为例,研究直线度影响定位精度的程度。     

机床导轨误差对机械加工品质的影响

在研究机床加工误差时有一个很重要的误差不能忽视,它就是机床导轨误差,因为机床导轨是机床各主要部件相对位置和运动的基准,其精度直接影响机床成形运动之间的相互位置关系。机床导轨误差在机械加工中影响的情况一般为:导轨在水平面内和垂直面内的直线度误差和前后导轨在垂直面内的平行度(扭曲度)误差。在了解了导轨误差后可人为地采取几种措施以减小误差,提高机床的加工精度。     

3D激光球杆仪伸缩导轨运动误差调整与测量

伸缩装置作为3D激光球杆仪的主要部件,其运动精度影响3D激光球杆仪俯仰角和偏摆角的测量值,为克服精密伸缩装置加工困难且成本较高的缺点,获得满足3D激光球杆仪测量精度的伸缩装置,提出以导轨为组件的伸缩导轨运动误差的调整和测量方法。该方法以直线度误差作为伸缩导轨运动精度的测量指标,采用自制准直仪进行伸缩导轨运动误差测量与调整。首先,通过标定实验和稳定性实验验证准直仪的测量可靠性。然后,以准直仪为测量基准进行导轨直线度误差测量,以导轨直线度调整方法为依据进行导轨直线度调整。最后,组装伸缩导轨,逐一运动各层导轨完成伸缩导轨运动误差测量;采用最小二乘法拟合得到上、下导轨与光轴在XR和YR平面的平行度误差,并计算上导轨和下导轨在XR和YR平面的平行度误差;调整上导轨角度,使上、下导轨平行,完成伸缩导轨运动误差调整。实验结果表明:上导轨X向和Y向直线度误差分别由44μm和439μm降到20μm和14μm,下导轨X向和Y向直线度误差分别由45μm和158μm降到25μm和37μm,伸缩导轨X向和Y向直线度误差分别由105μm和281μm降到47μm和48μm,达到提高精度的目的。     

多项几何量指标简易三坐标电脑量仪(下)

四、导轨相对工件旋转轴线的平行度和工件轴线径向运动误差的测量及算法对于通过测量工件半径来测量圆度,圆柱度的仪器来说,虽然影响测试精度的因素有很多,例如:测头的安装精度,仪器的分度误差以及工件的安装偏心等。但可以证明这些误差的影响都不大,而影响测试精度的主要因素有两个。一个是导轨相对工件旋转轴线的平行度误差,另一个是工件旋转轴线的径向运动误差。这两项误差都一比一地反映为实测半径的变化,所以是圆度、圆柱度测量中最应该予以消除的误差。然而在实际测量工作中上述两项误差的     

激光测量法在圆柱度误差检测中的应用

在机械加工中 ,一般采用带指示表的测量台架和Ｖ形块 (或直角座 )在平板上检测圆柱形工件的圆柱度误差 ,这种方法的测量精度低、手工操作及计算繁琐、可靠性差。另外 ,也可采用配备圆柱度误差测量软件的圆度仪或三坐标测量机检测圆柱度误差 ,但由于仪器价格昂贵 ,测量成本较高 ,且测量结果易受测量力的影响。采用激光技术测量圆柱度误差则具有测量精度高、测量效率高、测量装置结构简单、易于实现、操作方便、测量成本低廉等优点 ,由于激光测量属于非接触式测量 ,因此不存在测量力引起的误差。　　1　测量原理采用激光测量圆柱度误差时 ,根…     

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。     

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。     

高精度零件直线度采取误差分离技术的测量

高精度零件的直线度测量（例如理石平尺、精密导轨等）,其测量误差可通过两次测量,利用误差分离的方法消除测量基准的误差影响,本文通过直线度检查仪对理石平尺的测量实例来探讨一下如何进行误差分离法检测直线度,以及平尺两平面的平行度。本文将以平尺的测量为例介绍如何利用误差分离技术测量高精度零件的直线度方法探讨。     

大型数控机床导轨直线度误差测量与实时补偿

以试切工件的方式研究大型数控机床导轨的直线度误差。用安捷伦激光干涉仪分别测量机床和工件的导轨直线度误差,提出一种混合建模方法。并针对FANUC CNC系统的外部坐标原点偏移功能研制了一种直线度误差实时补偿器。结果表明:通过补偿,直线度误差减少60%以上。不过为保证补偿方案的有效性,机床后续的补偿加工行程需要与误差建模行程一致。     

两非正交传感器测量主轴回转精度的误差分离技术研究

提出非正交安置两传感器在线测量主轴回转精度的误差分离技术理论,可同时获得主轴回转误差和工件圆度误差的测量结果。本方法虽然存在原理误差,但具体实施时却有传感器安装调整容易、测试系统简单、成本低廉和便于测量等诸多优点。较现行三传感器法更具有实用性。同时讨论了实际测量保证误差分离精度注意的几个问题。     

两非正交传感器测量主轴回转精度的误差分离技术研究

提出非正交位置两传感器在线测量主轴回转精度的误差分离技术理论,可同时获得主轴回转误差和工件圆度误差的测量结果。本方法虽然存在原理误差,但具体实施时却有传感器调整容易、测试系统简单、成本低廉和便于测量等诸多优点。较现行三传感器更具有实用性、同时讨论了实际测量保证误差分离精度注意的几个问题。     

静压导轨几何误差对运动直线度影响研究

为了提高机床的加工精度,研究液体静压导轨几何误差对运动直线度的影响规律。根据静压导轨对置油垫刚度和承载力的计算特征,建立导轨面形方程,对导轨进行运动误差分析,推导立柱运动直线度误差模型。以生产中常见的,因制造误差导致工作表面为凸型的闭式液体静压导轨为例,运用数学软件MATLAB对导轨运动误差进行曲线仿真,分析发现导轨的几何误差,如面形误差、立柱长度、导轨行程、及油垫对数对导轨运动的直线度有显著影响。最后通过实验所测的直线度曲线图和仿真进行对比,证明理论推导的正确性。     

平行三点法圆度误差分离技术的精度分析

阐述了一种能临床测量与分离工件圆度误差和主轴系统回转误差的新方法——平行三点法误差分离技术的测量原理 ,定量分析了测量装置的结构参数、传感器初始调零误差、传感器随机误差和标定误差对圆度测量精度的影响 ,给出了误差传播方程。并讨论了一些消除或减小上述误差的方法。