專利名稱：對(duì)徑兩點(diǎn)六位測(cè)量大型軸類零件圓度誤差和機(jī)床主軸運(yùn)動(dòng)誤差的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)徑兩點(diǎn)六位測(cè)量大型軸類零件圓度誤差和機(jī)床主軸運(yùn)動(dòng)誤差的方法。它是根據(jù)對(duì)徑設(shè)置的兩個(gè)位移傳感器經(jīng)過(guò)大型軸類零件三次轉(zhuǎn)位在六個(gè)不同測(cè)量位置與大型軸類零件表面圓作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，獲取大型軸類零件某截面表面的冗余信息，并建立六位圓度誤差分離方程，并將采集到冗余信息中的時(shí)域信號(hào)變換到頻域進(jìn)行分析，在機(jī)將作偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)大型軸類零件的圓度誤差和主軸的運(yùn)動(dòng)誤差進(jìn)行分離，實(shí)現(xiàn)對(duì)大型軸類零件的圓度誤差和主軸運(yùn)動(dòng)誤差在機(jī)測(cè)量，可提高測(cè)量精度。
背景技術(shù)：
精密大型軸類零件的在機(jī)測(cè)量是國(guó)內(nèi)外技術(shù)領(lǐng)域的一項(xiàng)技術(shù)難點(diǎn)。精密大型軸類零件的最終質(zhì)量是由大型軸類零件磨床所決定的，所以數(shù)控大型軸類零件磨床測(cè)量精度的高低也起著很重要的作用。傳統(tǒng)數(shù)控大型軸類零件磨床測(cè)量裝置測(cè)量圓度時(shí)，將大型軸類零件的安裝偏心和機(jī)床的主軸運(yùn)動(dòng)誤差與大型軸類零件的圓度誤差混合在一起?，F(xiàn)在這些傳統(tǒng)的大型軸類零件測(cè)量裝置不具有將機(jī)床系統(tǒng)誤差與大型軸類零件的圓度誤差分離的功能。隨著人們對(duì)大型軸類零件高精度、高效率的追求，對(duì)被加工大型軸類零件實(shí)施在機(jī)測(cè)量，并能夠?qū)⒋笮洼S類零件圓度誤差和機(jī)床系統(tǒng)誤差進(jìn)行分離，不僅能夠提高測(cè)量精度，而且分離后的數(shù)據(jù)還可以用于數(shù)控加工的補(bǔ)償控制，有利于提高大型軸類零件的加工精度和效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出了一種對(duì)徑兩點(diǎn)六位測(cè)量大型軸類零件圓度誤差和機(jī)床主軸運(yùn)動(dòng)誤差的方法。在加工測(cè)量時(shí)，通過(guò)對(duì)徑兩點(diǎn)移傳感器在六個(gè)位置的測(cè)量，獲取被加工工件表面的冗余信息，并建立動(dòng)態(tài)圓度誤差分離方程，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件圓度誤差和機(jī)床主軸運(yùn)動(dòng)誤差在線測(cè)量，其中六位測(cè)量是經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明的最佳位數(shù)，經(jīng)過(guò)前期實(shí)驗(yàn)證明六位以上測(cè)量出現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)卡死現(xiàn)象。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案一種對(duì)徑兩點(diǎn)六位測(cè)量大型軸類零件圓度誤差和機(jī)床主軸運(yùn)動(dòng)誤差的方法，其特征在于根據(jù)對(duì)徑設(shè)置的兩個(gè)位移傳感器經(jīng)過(guò)大型軸類零件三次轉(zhuǎn)位在六個(gè)不同測(cè)量位置與大型軸類零件表面圓作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，獲取大型軸類零件某截面表面的冗余信息，并建立六位圓度誤差分離方程，并將采集到冗余信息中的時(shí)域信號(hào)變換到頻域進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)大型軸類零件圓度和機(jī)床主軸運(yùn)動(dòng)誤差的測(cè)量與分離。如

圖1所示，測(cè)量架1上安裝兩套滾珠絲杠副2和5，分別由伺服電機(jī)3和4驅(qū)動(dòng)。 對(duì)徑安置的兩傳感器測(cè)量頭7和10，分別安裝在測(cè)量臂6和11上，分別通過(guò)滾珠絲杠副5 和2驅(qū)動(dòng)來(lái)接觸中心支架9上的大型軸類零件8，從而實(shí)現(xiàn)不同直徑大型軸類零件的測(cè)量。 傳感器測(cè)量頭7和10應(yīng)位于大型軸類零件8的中心連線上。
對(duì)徑兩點(diǎn)六位測(cè)量大型軸類零件圓度誤差和機(jī)床主軸運(yùn)動(dòng)誤差方法的原理圖如圖2所示。分別設(shè)置二個(gè)傳感器Pp P4(IO)，并讓二個(gè)傳感器連線相交于0點(diǎn)，即與大型軸類零件中心重合。開(kāi)對(duì)某一截面開(kāi)始測(cè)量時(shí)，傳感器P1GhP4(IO)位于水平位置，Pi(7)與大型軸類零件上起始測(cè)量點(diǎn)A相重合。第二次測(cè)量時(shí)，大型軸類零件以A點(diǎn)為基準(zhǔn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°，傳感器P2 (7 ‘ )、P5(10')位于水平位置，進(jìn)行采樣取值。第三次測(cè)量時(shí)，大型軸類零件以A點(diǎn)為基準(zhǔn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)120°，傳感器&(7" )、P6(10")位于水平位置，進(jìn)行采樣取值。在測(cè)量過(guò)程中，大型軸類零件測(cè)量參照起始點(diǎn)A旋轉(zhuǎn)測(cè)量三次，兩個(gè)傳感器共得到六個(gè)位置的測(cè)量系列值，同時(shí)大型軸類零件回轉(zhuǎn)要精確分度。大型軸類零件相對(duì)于測(cè)量起始點(diǎn)A的旋轉(zhuǎn)角如表1所示。表1大型軸類零件測(cè)量起始A點(diǎn)旋轉(zhuǎn)角度
權(quán)利要求
1.一種對(duì)徑兩點(diǎn)六位測(cè)量大型軸類零件圓度誤差和機(jī)床主軸運(yùn)動(dòng)誤差的方法，其特征在于根據(jù)對(duì)徑設(shè)置的兩個(gè)位移傳感器(7)和(10)經(jīng)過(guò)大型軸類零件三次轉(zhuǎn)位在六個(gè)不同測(cè)量位置與大型軸類零件表面圓作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，獲取大型軸類零件某截面表面的冗余信息， 并建立六位圓度誤差分離方程，并將采集到冗余信息中的時(shí)域信號(hào)變換到頻域進(jìn)行分析， 實(shí)現(xiàn)對(duì)大型軸類零件圓度和機(jī)床主軸運(yùn)動(dòng)誤差的測(cè)量與分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)徑兩點(diǎn)六位測(cè)量大型軸類零件圓度誤差和機(jī)床主軸運(yùn)動(dòng)誤差的方法，其特征在于具體操作步驟如下(1)經(jīng)過(guò)對(duì)徑兩傳感器(7) [P1 (7)，P2 (7 ‘ )，P3(7")]和(10)[P4(10)，P5(10')， P6(10〃)]，在三個(gè)轉(zhuǎn)位上，實(shí)現(xiàn)六位測(cè)量其公式為y = Ae，其中
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對(duì)徑兩點(diǎn)六位測(cè)量大型軸類零件圓度誤差和機(jī)床主軸誤差的方法。它是根據(jù)對(duì)徑設(shè)置的兩個(gè)位移傳感器在六個(gè)不同轉(zhuǎn)位測(cè)量中采集到的時(shí)域信號(hào)變換到頻域進(jìn)行分析，在機(jī)將作偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)大型軸類零件的圓度誤差和主軸的運(yùn)動(dòng)誤差進(jìn)行分離，實(shí)現(xiàn)對(duì)大型軸類零件的圓度誤差和主軸運(yùn)動(dòng)誤差在線測(cè)量，提高了測(cè)量精度。
文檔編號(hào)G01B21/00GK102506800SQ20111032530
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月24日
發(fā)明者閆利文 申請(qǐng)人:天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)