通過(guò)為數(shù)控機(jī)床配備零件精度檢測(cè)用測(cè)頭以及相應(yīng)的檢測(cè)、誤差修正加工程序,即構(gòu)成帶修正功能的在機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)。該技術(shù)將加工、檢測(cè)和誤差修正集成在同一臺(tái)設(shè)備上完成,避免了多次裝夾、重復(fù)定位誤差,可以較好地解決零件精度誤差超差難以修正和輔助時(shí)間長(zhǎng)等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。本論文面向國(guó)內(nèi)中小型機(jī)械制造類(lèi)企業(yè),從現(xiàn)場(chǎng)一線(xiàn)實(shí)際生產(chǎn)需求出發(fā),對(duì)零件數(shù)控加工精度在機(jī)檢測(cè)及修正加工關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了較為深入的探索與實(shí)踐,主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:（1）分析了在機(jī)檢測(cè)主要的誤差來(lái)源,研究了測(cè)頭偏心、長(zhǎng)度誤差的現(xiàn)場(chǎng)快速標(biāo)定方法,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定了一款國(guó)產(chǎn)在機(jī)檢測(cè)測(cè)頭的預(yù)行程誤差。為了滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)高效率的使用要求,建立一種基于誤差數(shù)據(jù)表的快速補(bǔ)償辦法。（2）根據(jù)STL格式零件孔類(lèi)特征顯示所存在的問(wèn)題,研究了孔壁測(cè)量點(diǎn)的生成策略以及法矢的估算方法,制定了內(nèi)孔、圓柱孔的在機(jī)檢測(cè)方案,建立并通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證了孔類(lèi)特征加工誤差的原位修正補(bǔ)償加工方法。（3）制定適用現(xiàn)場(chǎng)、帶修正功能的加工精度在機(jī)檢測(cè)總體方案。根據(jù)企業(yè)現(xiàn)有加工設(shè)備條件和孔類(lèi)特征零件加工精度檢測(cè)所面臨的問(wèn)題,搭建起一個(gè)集在機(jī)檢測(cè)、誤差評(píng)估和即時(shí)輸出誤差修正加工參數(shù)的相對(duì)完整的在機(jī)檢測(cè)集成... 

【文章來(lái)源】：廣州大學(xué)廣東省

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

觸發(fā)式測(cè)4

廣州大學(xué)碩士學(xué)位論文13作為工作母機(jī)的數(shù)控機(jī)床裝備基本可以滿(mǎn)足高精度作業(yè)，較多的研究文獻(xiàn)表明與測(cè)頭相關(guān)的誤差一直以來(lái)被認(rèn)為是數(shù)控機(jī)床在機(jī)檢測(cè)主要的誤差來(lái)源。所謂“與測(cè)頭相關(guān)的誤差”通常包括觸發(fā)式測(cè)頭本身機(jī)械結(jié)構(gòu)（測(cè)頭的固有特性，測(cè)頭制造出來(lái)后一般保持不變）和觸測(cè)方式（主要指觸碰工作的各種形式，相對(duì)變化莫測(cè)）所決定的測(cè)頭靜態(tài)誤差和動(dòng)態(tài)誤差[58]。如圖2-2所示為常用的觸發(fā)式測(cè)頭，這種測(cè)頭主要由測(cè)頭翼座、球副支撐、壓力彈簧和探針（可置換，有不同長(zhǎng)度和測(cè)球大小規(guī)格，一端鑲有紅寶石測(cè)球，另一端通過(guò)螺紋連接固定在翼座上）組成。測(cè)頭采用三點(diǎn)布局的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，符合運(yùn)動(dòng)學(xué)靜定原理，信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)屬常閉系統(tǒng)，原理很簡(jiǎn)單但有極高的工作可靠性。1.壓力彈簧；2.球副支撐；3.測(cè)頭翼座；4.探針及測(cè)球圖2-2觸發(fā)式測(cè)頭內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)2.1.1測(cè)頭動(dòng)態(tài)誤差應(yīng)用觸發(fā)式測(cè)頭實(shí)施在機(jī)檢測(cè)時(shí)，紅寶石測(cè)球觸碰到被測(cè)工件表面并達(dá)到一定測(cè)量力的一瞬間，測(cè)頭回路斷開(kāi)并即時(shí)發(fā)出接觸信號(hào)，系統(tǒng)收到信號(hào)后立即停止運(yùn)動(dòng)。如圖2-3所示的測(cè)量時(shí)序圖可知，在測(cè)頭完成工件觸碰的一個(gè)周期0～4時(shí)間內(nèi)，0～1為測(cè)球觸碰工件后給機(jī)床發(fā)出信號(hào)的滯后時(shí)間，1～2為測(cè)頭發(fā)出觸碰信號(hào)至NC系統(tǒng)接收并作出回應(yīng)的滯后時(shí)間，2～3為系統(tǒng)指示測(cè)頭停止運(yùn)動(dòng)并記錄當(dāng)前測(cè)球中心坐標(biāo)的滯后時(shí)間，3～4為一個(gè)工作周期停止至下一周期開(kāi)始所滯后時(shí)間。分析可知，每個(gè)測(cè)量周期內(nèi)總滯后時(shí)間為40，因此實(shí)際測(cè)頭移動(dòng)誤差為30時(shí)間內(nèi)機(jī)床工作部件所移動(dòng)的距離。2134

數(shù)控加工精度在機(jī)檢測(cè)技術(shù)及其誤差修正技術(shù)研究14圖2-3測(cè)量過(guò)程時(shí)序圖根據(jù)誤差產(chǎn)生的隨機(jī)特性，測(cè)頭動(dòng)態(tài)誤差通常又分為動(dòng)態(tài)偶然誤差S(A)和動(dòng)態(tài)可測(cè)誤差VS)(兩種：動(dòng)態(tài)偶然誤差S(A)動(dòng)態(tài)偶然誤差S(A)是指測(cè)頭從發(fā)出觸碰信號(hào)至系統(tǒng)響應(yīng)該信號(hào)時(shí)機(jī)床工作臺(tái)的位移量，即從1t～2t期間被測(cè)工件相對(duì)原理想停止位的位移量。系統(tǒng)采用掃描方式取樣的過(guò)程和時(shí)間間隔如圖2-4所示。圖2-4系統(tǒng)采樣過(guò)程示意圖如圖可發(fā)現(xiàn)，測(cè)頭觸碰信號(hào)到來(lái)時(shí)，當(dāng)次掃描可能剛剛結(jié)束，即系統(tǒng)可能恰巧無(wú)法采集到和立即響應(yīng)，而是等到下一次掃描到來(lái)時(shí)才能響應(yīng)。因?yàn)橛|發(fā)信號(hào)的到來(lái)是偶然的，所以動(dòng)態(tài)偶然誤差S(A)的值由于系統(tǒng)采樣延遲時(shí)間t的隨機(jī)性而具有不確定性（為接觸速度）。S(A)=tV(2-1)由式(2-1)可以看出，采樣延遲時(shí)間t的大小處于0~范圍內(nèi)，為系統(tǒng)的采樣周期。假設(shè)=2，=50/，則動(dòng)態(tài)偶然誤差最大值為1.7；而假設(shè)=600/，那么通過(guò)計(jì)算得知?jiǎng)討B(tài)偶然誤差可達(dá)20。由此可見(jiàn)，利用觸發(fā)式測(cè)頭進(jìn)行在機(jī)檢測(cè)時(shí)，應(yīng)盡量避免使用過(guò)大的觸碰速度。動(dòng)態(tài)可測(cè)誤差VS)(動(dòng)態(tài)可測(cè)誤差VS)(是指系統(tǒng)從接收到測(cè)頭發(fā)出的觸發(fā)信號(hào)至記錄測(cè)球中心當(dāng)前所在空間位置為止機(jī)床工作臺(tái)（工件）由于運(yùn)動(dòng)慣性繼續(xù)往前行走的位


本文編號(hào)：3587808