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。

并联坐标测量机研究进展

并联机构具有刚度大、承载力强、动力性能好、支链间误差平均效应等优势,在机器人、机床、微动器件等领域得到了广泛应用。然而,传统直角式坐标测量机和关节式坐标测量机采用串联结构,存在误差累积的固有缺陷。鉴于并联机构具有的互补优势,近二十年来并联坐标测量机得到了快速的发展。结合国内外技术现状和团队的研究成果,对并联坐标测量机机构学、运动学、动力学、机构性能和控制策略等方面进行了系统的回顾和分析,总结了目前并联坐标测量机研究中存在的主要问题,提出了进一步的解决方法与思路,并展望了未来的发展趋势。

计量型微米级X射线坐标测量机空间分辨力标准器的研制

针对现有计量型X射线坐标测量机空间分辨力标准器无法溯源的问题,研发了新型可溯源的空间分辨力标准器,并对其校准方法进行了探索研究。首先,基于线对卡法,利用光刻和电感耦合等离子体(ICP)刻蚀工艺研制了可定期溯源栅格标准器。然后,通过扫描电子显微镜实现了标准器的量值溯源,得到标准器的栅格周期为4~40μm,结果的均匀性可达0.1%,满足目前计量型X射线坐标测量机空间分辨率溯源需求。最后,采用3D打印技术设计制备可拆卸的封装保护结构,便于标准器在产业中推广使用。上述方法有利于改善X射线坐标测量机等仪器的校准工作,提升现阶段的精度水平。

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。

并联六坐标测量机的工作空间及其仿真研究

介绍了并联坐标测量机的特点 ,分析了影响并联坐标测量机工作空间的主要因素 ,推导出并联杆长度、运动副转角、并联杆干涉和结构限制等的约束条件。采用一维搜索方法确定了工作空间的边界并推导出其体积公式 ,明确了增大工作空间的途径是增大运动副转角和并联杆行程。

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。

并联六坐标测量机的研究

介绍了开发并联坐标测量机的意义。讨论了可实现六坐标运动的各种并联机构 ,确定以演化的Stew art平台作为并联六坐标测量机的结构 ,并按空间闭环机构对其进行了自由度分析。介绍了并联六坐标测量机的工作原理 ,设计了控制与测量系统。

并联六坐标测量机测量模型的研究

建立和求解并联坐标测量机的测量模型是并联机构位置分析的正解问题 ,是其工作空间、控制算法和测量精度等研究的基础。为降低建立和求解测量模型的难度 ,设计了演化Stewart平台型的并联六坐标测量机 ,介绍了其特点。建立了推导测量模型的坐标系 ,按空间并联机构理论 ,采用等效机构法获得了测量模型的解析解。利用Matlab语言编制程序求解测量模型 ,得到了不同初始条件下测量模型的数值解。通过位置反解检验仿真结果 ,证明了测量模型的正确性。

大型坐标测量机线性校准方法分析

坐标测量机作为一种精密、高效的空间长度测量仪器,广泛用于汽车、电子、机械制造、航空航天等领域。为确保坐标测量机的测量准确性,我国制定JJF 1064—2010《坐标测量机校准规范》,定期对坐标测量机进行校准。针对校准规范中附录B《关于大型坐标测量机的补充测量》,提出一种激光干涉仪校准大型坐标测量机的方法,介绍其校准系统的硬件安装和连接,并分析在同一校准条件下,分别用量块和激光干涉仪校准坐标测量机的数据,探讨两种方法的利弊。

基于固定桥式坐标测量机的条码水准标尺校准装置

为了校准条码水准标尺,建立了校准装置。校准装置系统由固定桥式三坐标测量机、平面反射镜和数字水准仪构成,经置中调整后,形成精密测量系统,通过平面反射镜将水平放置条码水准标尺转置为垂直立像,并经数字水准仪读取和解码,得到条码尺示值,与标准位移值形成数据列,经分段叠加最小二乘拟合,以直线斜率作为被测条码尺的每米真长补偿因子。校准装置实现方式简便,占地空间小,测量精度高,数据评价科学。

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。

虚拟坐标测量机构成和实现方法

三坐标测量机以精密机械为基础，综合应用了光学、电子、计算机等先进技术，使其成为一种先进精密的测试仪器。本文简要地介绍了传统三坐标测量机发展的现状，结合虚拟现实技术，提出了三坐标测量机的一个新的发展方向——虚拟坐标测量机（ＶＣＭＭ），同时阐述了虚拟坐标测量机的概念、组成和实现方法，并说明了活动桥式虚拟坐标测量机的运行环境。

坐标测量机的测量误差来源浅析

坐标测量机广泛应用于生产制造和计量检测中,对其精度要求也越来越高,因此对测量机的误差检测就显得尤为重要。文章主要对坐标测量机测量误差来源进行分析。

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。

基于坐标测量机的圆度误差测量不确定度分析

测量圆度的仪器众多,如指示表、测微计、圆度仪、影像仪、坐标测量机等。坐标测量机因测量圆度精度高、效率高的特点而得到了广泛应用。测量不确定度作为评价测量结果质量的重要指标,其来源非常复杂,不仅与坐标测量机本身的精度有关,还与采样策略、被测工件、环境条件及数据处理方法等因素有关。本文主要针对坐标测量机的圆度误差进行测量不确定度分析。

并联六坐标测量机工作空间的确定

介绍了并联坐标测量机的优点及所设计的并联六坐标测量机。分析了影响工作空间的主要因素 ,推导出并联杆长度、运动副转角、并联杆干涉和结构限制等的约束条件。采用一维搜索的方法确定出工作空间的边界 。

并联六坐标测量机测量模型的建模与求解

为研究并联坐标测量机的工作空间、控制算法和测量精度等 ,必须进行机构位置分析。测量模型的建立与求解是机构位置分析的正解问题。为降低位置分析难度 ,设计了基于演化Stewart平台的并联六坐标测量机。分别采用等效机构法和三维搜索法建立了测量模型 ,并通过计算机仿真获得了测量模型的解析解和数值解。仿真结果验证了两种建模方法的正确性。

并联六坐标测量机及其结构

提出了发展我国并联坐标测量机来克服直角坐标测量机在原理上对刚度、精度、速度和灵活性的限制。讨论了已有坐标测量机的结构和实现六坐标运动的并联机构。为简化位置求解的难度 ,确定以演化的Stewart平台作为并联六坐标测量机的结构 。

限定三坐标测量机准确度的误差源

本文对经过误差补偿的三坐标测量机的误差源进行了分析和探讨，在此基础上论述了２１项误差测试技术对测量机精度的影响及量值范围。文章还进一步讨论了三坐标测量机构架材料在存在温度梯度环境下的变形行为，用热力学理论方法计算出变形的量值范围。提出了提高三坐标测量机精度的几项措施和一些建议。

我国三坐标测量机发展的几点建议

我国生产及研制三坐标测量机除应跟踪国际先进技术及发展动向外， 更需适应我国及发展中国家的科技、生产等发展的实际需要， 建议应发展如下类型： 组合式柔性化； 测量误差分离与修正； 自适应数据处理； 以及扩展功能等几方面的技术，