三坐标测量机在精密加工中的误差补偿研究

三坐标测量精度对精密加工过程的质量控制有直接影响,研究三坐标测量误差模型与补偿方法,实现高精度测量对提升精密加工质量意义重大。分析了三坐标测量机的误差来源及分类,重点研究误差建模识别与补偿核心技术,并阐述误差补偿技术在航空航天、半导体集成电路、精密模具等领域中的实际应用情况。研究表明,当前的误差补偿技术可以有效提高三坐标测量机的重复性、重现性和绝对精度,为精密加工提供高效的质量检验与动态控制保障。

三坐标测量机辅助工装检测误差补偿策略研究

随着先进制造技术的迅猛发展,对零件精度的要求也在不断提升,而误差检测的准确性是确保零件精度的重要前提。在三坐标测量机的工作过程中,运动轴的几何误差会显著影响检测结果。为提高检测精度和效率,设计了一款用于三坐标测量机的辅助工装,并通过对主要运动方向进行微调,实现对工件检测误差的精准补偿。以齿轮误差检测为例,根据检测系统的拓扑结构,可以推导出Houston较低序号物体阵列,建立含工装和齿轮的几何误差传递模型。研究结果为检测误差补偿提供了理论依据,也为其他多轴运动的误差传递模型提供了参考。

三坐标测量机“不能回机床零点”故障处理办法探究

本文主要介绍三坐标测量机的组成机构、工作原理以及出现“不能回零”故障的分析处理方法,供读者遇到该问题时进行参考。通过处理,打破受制于人的局面,大量降低维修费用,同时也通过分析提出设备使用时的注意事项以及提出设备管理过程中日常重点巡检项点、保养项点,介绍设备控制中常用部件光栅尺、气浮模块的调整以及操作注意项点。

采矿设备装配三坐标测量机静态误差自动化校正方法

为解决在三坐标测量机进行扫描时,误差校正结果不准确的问题,提出了一种采矿设备装配三坐标测量机静态误差自动化校正方法。分析了三坐标测量机沿水平方向移动时采矿设备装配部件弯曲变形和测头不规则旋转导致的静态误差。利用自动化方法,通过考虑综合影响,对静态测量结果进行自动化综合分析,并总结静态误差的规律。采用相应的自动化数据处理方法建立静态误差修正模型,以自动化较正静态误差。结果表明,设计模型能很好地解决全局最优解问题,提高了校正精度。

航空航天飞行器零部件检测中三坐标测量机的应用研究

聚焦航空航天飞行器关键零部件检测的难题,深入研究了三坐标测量机在复杂曲面和精密孔系检测中的应用。针对大尺寸复杂曲面零部件,提出了基于接触式测头的点云测量策略,实现了曲面形貌的高精度重构;针对传感器安装支架等精密孔系零部件,提出了离散点测量方法,通过合理布点获得了关键参数的精确测量结果。结果表明,所提测量方法能实现航空航天飞行器关键零部件的高精度检测,为飞行器研制过程中的质量控制提供了关键的测量手段。

零阿贝误差的纳米三坐标测量机工作台及误差分析

为避免常规三坐标测量机(CMM)中的阿贝误差,同时降低导轨运动误差对测量机测量不确定度的影响,研制了一种在三维测量方向上同时符合阿贝原则的纳米CMM工作台。该工作台做三维运动,x导轨和y导轨采用共平面结构;工作台三维测量系统的测量线正交于一点且正交点与测头中心点重合,x向和y向测量系统的测量线与xy导轨面共面。针对本工作台的特点,在参考常规三坐标测量机误差分析的基础上,详细分析了该工作台中各项误差的影响,给出了影响测量机不确定度的主要误差源,并对这些误差提出了修正方法。在研制的工作台上对一等量块进行了实验测试。结果显示,一等量块工作面的平面度测量标准差为11nm,台阶高度标准差为21nm,其中台阶高度测量平均值与检定值相差1nm。理论分析和实验结果表明,所研制的工作台从结构上避免了CMM中多项误差源的影响,尤其是避免了阿贝误差的影响,可用于高精度的三维测量。

基于智能三坐标测量机的零件位姿单目立体视觉识别

为了使三坐标测量机快速准确地识别出被测零件的位姿,提出了一种基于三坐标测量机平动的单目立体视觉识别方法,并对该方法的原理、位姿参数的求解和识别过程进行了研究。根据双目立体视觉原理,以三坐标测量机带动摄像机沿X轴或Y轴平移,在两个不同位置分别拍摄被测零件的一幅图像;利用本文提出的基于边缘图像质心偏移的同名像点匹配方法,实现单摄像机立体视觉测量,得到被测零件上各特征点在摄像机坐标系中的三维坐标;由摄像机标定参数,进一步计算出各特征点在机器坐标系中的三维坐标;再结合各特征点在零件CAD坐标系中的对应坐标,求解出被测零件的位姿参数。组建了识别系统,进行了识别实验,结果显示,识别出的实验件位姿的平移量分别为:txl=32.65mm,tyl=-90.23mm,tzl=13.27mm,旋转角分别为AX=38°,AY=4°,AZ=-5°,整个识别过程用时1.818s。得到的实验数据表明该识别方法是可行的,可满足实时测量要求。

三坐标测量机动态误差混合建模方法

为了建立高精度的三坐标测量机相关性动态误差修正模型,应用偏最小二乘回归法和支持向量机研究动态误差混合建模方法,分析了三坐标测量机的动态误差来源及特点,介绍了偏最小二乘回归法和支持向量机的基本原理及算法,编制了相应的混合建模软件。应用双频激光干涉仪设计了测量机动态误差实验装置,进行了相应的误差分离实验。应用偏最小二乘法确定测量机动态误差主要影响因素,得出坐标变量y、z和x是主要影响因素、测量速度v是次要影响因素的结论。结合主要影响因素分析结果,应用支持向量机和动态误差实验数据建立了测量机的空间动态误差模型,并进行比对和验证,应用混合建模方法建立的修正模型精度可以达到±0.02μm,高于未利用偏最小二乘法±0.75μm的建模精度,完全可以用于三坐标测量机相关性动态误差的高精度建模。

基于CAD的三坐标测量机检测规划系统的开发

为了提高检测自动化和智能化水平,提出基于CAD平台的三坐标测量机检测规划系统的开发方法。系统结构由外至里分为界面层、功能层、服务层和数据层四层,外层的操作和功能通过里层的支撑服务和数据实现。关键技术中检测几何信息的提取分为直接获取和元素离散点拟合两种方式;采样规划采用以规则分布为基础的步长自适应再分策略;路径规划主要涉及表面求交线的碰撞检查及基于启发式规则的碰撞规避;自动编程根据功能和规划信息依DMIS格式实现。整套系统基于三维CAD平台Open CASCADE进行了实现,相关实例表明该系统能很好地完成常见零件的自动检测规划任务。

三坐标测量机动态误差研究分析

现代制造业的发展对三坐标测量机提出了更高的速度和精度要求。高速三坐标测量机已成为测量机发展的一个重要趋势,但测量机速度的提高使动态误差成为了影响测量机精度的主要因素。阐明了三坐标测量机动态误差的概念,分析了测量机的主要动态误差源,并对国内外各种减小动态误差影响的技术进行了较全面的分析。

三坐标测量机智能技术

介绍了智能坐标测量机的关键技术 ,包括CAD数据的识别和转化、测量策略的制定、面向测量工件的误差补偿和精度优化和防碰撞算法等。并指出智能化必将是坐标测量机发展的重要方向。

基于三坐标测量机的大尺寸非接触测量

以立体视觉测量原理为依据,提出了一种基于三坐标测量机的非接触测量方法.将三坐标测量机与视觉测量系统相结合,使测量系统在700mm×600mm×400mm的范围内测量精度达到20μm.该方法既具有三坐标测量机测量的高精度,又有立体视觉测量的非接触性.最后给出了对典型物体的测量结果.对测量结果的分析表明此方案具有简单可行、测量精度高的特点.

新型纳米三坐标测量机误差检定方法的研究

以三光束平面镜微型激光干涉仪作为高精度的标准量,研究新型纳米三坐标测量机的误差检定方法,设计相应的激光头姿态调节架和目标靶镜,组建一套适用于其的误差检定系统,分四次即可实现对测量精度影响较大的11项单项误差进行相对高精度、便捷、同步地检定。以LabVIEW作为软件开发平台,基于三次样条插值算法,编写对单项误差的采样数据进行插值计算的应用程序,以求得单项误差在量程范围内任意位置的值。

三坐标测量机无碰撞检测路径的生成

针对三坐标测量机检测路径的优化与安全问题,提出一种无碰撞检测路径的生成方法.先对测量点按其参数加权和大小规划检测顺序形成初始路径,再通过对测头扫描体表面与零件表面求截面交线进行碰撞检测,结合轴向包围盒过滤提高碰撞检测的效率;对于碰撞的路径段,先对可能存在的外圆特征进行碰撞规避,再对其他碰撞采用启发式规则进行避障移动规划,结合设计的一个扩展包围盒进行避障点设定.最后通过实验验证了文中方法的可行性.实验结果表明,该方法可以在较短时间内生成有效的较优路径,同时能很好地避免碰撞.

基于三坐标测量机实验教学的探索与实践

三坐标测量机是一种高效率、高精度的测量仪器,在工业生产中得到了广泛的应用。设计了基于CAD数模的三坐标测量机实验。该实验有完整、规范的操作步骤,对实验步骤中的规划原则进行了分析,有助于学生尽快掌握三坐标测量机的操作及测量软件的使用。实践证明,利用三坐标测量机开设测量实验课程有利于学生巩固测量技术的理论知识,掌握最先进的测量技术,有效地提高了学生的工程实践能力。

智能三坐标测量机中零件位置自动识别系统

提出了一种基于机器视觉和 CAD三维模型的零件自动定位方案 ,利用虚拟图像匹配的方法确定零件在工作台上的位置和方向。在 CAD三维模型中 ,针对零件的可能放置方式通过透视成像的方法形成多幅虚拟图像。CCD产生的实际图像与各幅虚拟图像进行匹配。确定零件坐标系与机器坐标系的关系 ,达到定位目的。最后在三坐标测量机平台上实现了该方法 。

三坐标测量机动态误差补偿的研究

本文研究了三坐标测量机在高速测量过程中的动态误差。针对一移动桥式三坐标测量机，分析了其动态误差的产生原因，建立了动态误差的数学模型，对动态误差进行了全面的测量和补偿。实验证明动态误差具有一定的重复性，可用软件补偿，从而提高三坐标测量机快速测量的精度。

智能三坐标测量机检测规划问题的研究综述

从测头和测头方向的选择、测量点数目及其位置的确定、检测路径的规划、碰撞检查和碰撞规避问题等几方面对自动检测规划的研究和发展做了较全面的综述 。

充分利用三坐标测量机培养学生工程实践能力

三坐标测量机是一种通用性强、自动化程度高、精度高的测量系统，目前在先进制造技术和科学研究中有着极其广泛的应用。在实践教学环节中通过三坐标测量机的综合运用开展工科大学生工程能力的培养，形成以综合实验、设计实验（反求设计、测量方案比较设计、逆向、正向设计）为主体的教学方案，经实践证明效果良好，提高了学生就业竞争力。

基于遗传算法的三坐标测量机测量路径规划方法

针对现有三坐标测量机检测路径规划方法的不足,提出和构建了零件检测特征群数学模型和求解流程,在此基础上,根据检测工作平面、检测测头及检测测针变动次数和检测路径构建优化目标函数,从宏观和微观两个层面分别应用矩阵交叉遗传算法和序列规划遗传算法进行零件检测特征路径的优化求解。最后以Hexagon公司检测零件为例,说明了零件初始检测信息的获取以及算法的优化求解过程。实践证明,该方法快速有效,且具有良好的工程应用价值。