數(shù)控機床圓軌跡非接觸式激光測量精度分析與對策.pdf

1、隨著現(xiàn)代制造業(yè)的不斷發(fā)展，精密和超精密加工技術(shù)的重要性日益凸顯。數(shù)控機床作為加工的重要裝備，也面臨了新時代的機遇和挑戰(zhàn)。提高數(shù)控機床的精度是提高數(shù)控機床產(chǎn)品質(zhì)量、增強市場競爭力的關(guān)鍵所在。數(shù)控機床的誤差問題成為了其發(fā)展的關(guān)鍵。測量技術(shù)則是改善與補償機器誤差的重要前提。 圓軌跡測量對數(shù)控機床測量技術(shù)中重要的一個方面?，F(xiàn)有的數(shù)控機床圓軌跡測量方法與設(shè)備，已經(jīng)不能完全滿足當代精密，高速加工的要求。新的測量技術(shù)的需求比較迫切。隨著激光技

2、術(shù)的發(fā)展，將激光技術(shù)與傳統(tǒng)圓測法相結(jié)合，為數(shù)控機床的圓軌跡測量提出了新思路。本文系統(tǒng)闡述了數(shù)控機床的非接觸式激光測量方法，并從以下幾個方面進行了具體說明： （1）介紹新的數(shù)控機床測量方法――非接觸式激光測量。對現(xiàn)有的數(shù)控機床誤差綜合測量方法設(shè)備進行歸納總結(jié)，分析他們的基本實現(xiàn)方式以及優(yōu)缺點，并在此基礎(chǔ)上介紹非接觸式激光測量這一新的測量方法。對其物理結(jié)構(gòu)，測量步驟，特點和優(yōu)點進行了詳細說明，并介紹了其原理和基本數(shù)學模型。

3、（2）綜合誤差軌跡辨識方法和原理。在闡明數(shù)控機床誤差源與圓軌跡之間的關(guān)系的基礎(chǔ)上，著重推導(dǎo)了數(shù)控機床主要幾何誤差源的數(shù)學模型，并通過計算機仿真獲得軌跡特征圖。通過一個簡單的圓軌跡圖的辨識溯源，探討了測量結(jié)果是如何反映機床所存在的各個單項誤差。 （3）非接觸式激光測量測量精度分析。分析討論了該方法的主要精度影響因素，并著重探討了數(shù)控機床主軸姿態(tài)對該方法的精度的影響。 （4）光路誤差和擬合誤差。根據(jù)非接觸式激光測量方法的特點

4、，提出了光路誤差和擬合誤差這兩個該方法特有的誤差因素。對這兩個誤差項的分析討論，得出：光路誤差基本不影響非接觸式激光測量方法精度；擬合誤差隨垂直度誤差變化，在垂直度誤差較小時候?qū)Ψ墙佑|式激光測量方法精度影響很小，并推導(dǎo)了補償公式。 （5）用工程實例，介紹了非接觸式激光測量方法進行實施的一般流程。 非接觸式激光測量方法測量精確，操作方便，能夠廣泛應(yīng)用，尤其在小半徑高進給這一領(lǐng)域具備其他方法不具備的測量能力。是現(xiàn)有圓測法的有