HTC2550hs高速數(shù)控車床幾何精度在位監(jiān)測(cè)理論與技術(shù)研究.pdf

1、幾何精度在位監(jiān)測(cè)技術(shù)是機(jī)械加工與測(cè)量一體化的重要組成部分，是為了降低成本及提高生產(chǎn)率的條件下保證產(chǎn)品的高精度要求，所急需研究開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)之一，但由于加工過(guò)程的復(fù)雜性，使其比離線測(cè)量復(fù)雜的多，因此，形位誤差的在位監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展緩慢，且亟待決絕，本課題來(lái)源于HTC2550hs高速數(shù)控車床及車削中心子課題高速車削加工動(dòng)靜態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)。
　　本文首先對(duì)形狀誤差測(cè)量技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了簡(jiǎn)要綜述，并對(duì)在位測(cè)量的特點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析，提出采

2、用時(shí)域兩測(cè)頭、時(shí)域非對(duì)置兩測(cè)頭、時(shí)域?qū)χ脙蓽y(cè)頭作為直線度、圓度、圓柱度的在位監(jiān)測(cè)問(wèn)題的總體方案，并通過(guò)模擬仿真驗(yàn)證了所提方案的可行性與可操作性，其原理是利用被測(cè)工件輪廓不變這一特征，應(yīng)用兩個(gè)傳感器進(jìn)行測(cè)量，針對(duì)采集到的信號(hào)中包含被測(cè)工件的形狀誤差，同時(shí)也包含車床主軸的回轉(zhuǎn)誤差或者進(jìn)給機(jī)構(gòu)的直行運(yùn)動(dòng)誤差，在已建立的誤差分離數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)運(yùn)算，把他們區(qū)分開(kāi)來(lái)，最終得到被測(cè)工件的形狀誤差，在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)了基于誤差分離的最小二

3、乘、最小條件法數(shù)學(xué)模型，并以labwindows/cvi為軟件平臺(tái)編寫(xiě)了相應(yīng)的程序，根據(jù)理論模型的要求，構(gòu)建了在位測(cè)量裝置的硬件系統(tǒng)，采用虛擬儀器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集，誤差的分離以及最小二乘、最小條件的評(píng)定。進(jìn)行了在位測(cè)量實(shí)驗(yàn)，并對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析。
　　本文工作表明，時(shí)域兩測(cè)頭直線度、時(shí)域非對(duì)置兩測(cè)頭圓度、時(shí)域?qū)χ脠A柱度誤差分離方法，是解決在位測(cè)量問(wèn)題的有效途徑，該方法即可解決多測(cè)頭法受工作空間限制，不宜調(diào)整的缺點(diǎn)，又