针对珩磨气动螺旋线测量方法的研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com珩磨气动螺旋线测量方法的研究口乔健口贾晓亮口马广龙兰州兰石能源装备工程研究院兰州730050摘要：针对截面法效率较低、不符合珩磨气动测量的实际工况，通过现场实验数据及误差处理理论，得出了螺旋线测量方法中螺距与精度的关系方程及其关系曲线，与截面法比较后得出，螺旋线法优于截面法，适合珩磨气动在线测量，也可以推广到其它测量系统中。关键词：螺旋线法测量精度螺距截面法珩磨气动测量中图分类号：TG801文献标识码：A文章编号：1000—4998f2015)08—0059-03在珩磨气动测量中，若测量喷嘴是在珩磨头往

2、复表1螺旋线工作状态表运动和旋转运动的工况下进行气动在线测量¨1]，这种工作状态模型一模型二模型三模型四模型五模型六测量方式属于螺旋线测量，不同的往复速度和旋转速往复速度／(m·min)333333度的组合。会产生不同的螺旋线状态。目前，就国内外旋转速度／(r·min)8012O160200240300参考文献来看．关于此方面的研究基本属于空白，珩磨螺距值／ram37．52518．751512．510气动测量方法集中在截面法研究，但此测量方法与珩零件3个截面位置的信息，不能完整地反映零件的实磨机在工作状态下珩磨头及对应喷嘴的实际工作轨迹际

3、情况，而且效率较低。考虑到珩磨时测头实际运行轨并不相符]，效率较低。本文通过实验的途径，基于银迹恰好为螺旋线，故该螺旋线测量方法能极大地提高川大河机床厂带有自测功能的高档数控珩磨机(型号测量效率⋯。笔者通过一系列的实验、比较分析，获取2MK2218YS)以及日本东京精密的气动主动测量仪E33了螺旋线测量的相关数据，并与已经相对成熟的截面(型号PULCOMV4)，采用差压式气动测量，对内孔直法进行比较。实验数据(测量喷嘴与被测工件间隙值对径110mm、高度210mm系列的部分缸套进行了实应的压力信号值)见表2。验，对不同的螺旋线工作状态，在

4、相同的工作环境下，采样数据的分析处理基于误差理论与数据处以每隔0．05s的采样频率对同一工件进行多次数据采理，在几次测量的等精度测量列中，算术平均值的标准集，旨在研究出最佳螺旋线测量状态，并与目前常用方差为单次测量标准差的1／、／，标准差占值小，该测法比较，分析其优劣性。量列相应小的误差占优势，任一单次测量值对算术平均值的分散度就小，测量可靠性就大，即测量精度高1螺旋线测量法中螺距的确定[s．6_。故只需求出处理后数据的标准差就可知道其精度珩磨头在每一种往复速度和旋转速度的组合工况高低，标准差越小，精度越高，其技术路线如图1所示。下，都会

5、产生一个与之对应的螺距，可以借助螺距来确针对表中数据。基于36粗大误差判别准则，进行了定此时的气动螺旋线测量状态。再通过采样数据的分粗大误差数据剔除。对处理前和处理后的数据基于贝析，可得出此时螺旋线测量的精度情况。塞尔(Besse1)公式，求得与之对应的单次测量标准差和螺距s的确定可按式(1)进行计算：算术平均值标准差，并对算术平均值以及残余误差基s=lO00v／to(1)于校核规则2进行了校核，可知计算结果完全准确。式中：为珩磨头往复速度，m／min；为珩磨头旋转速残余误差代数和的绝对值应符合：度，r／min。当n为奇数时，已知往复速度

6、和旋转速度时，即可直接代入式(1)Inll∑小≤(手’0．5)A(2)计算得到螺距值。本文中所采用的6个方案及其对应ll=1l一的螺距值见表1。式中：为残余误差，即各测量值与算术平均值的差目前珩磨气动测量系统中普遍采用的是截面法，值：A为实际求得的算术平均值末位数的一个单位，本512厂中大多采用三截面测量法，但三截面只是采集了次实验处理中均取0．001。收稿日期：2015年2月当为偶数时．机械制造53卷第612期2015／8学兔兔www.xuetutu.com表2螺旋线采样数据表／Pa现有大于36的残余误差的测量值，则可认为它含有粗序号模

7、型一模型二模型三模型四模型五模型六截面法大误差，应予剔除，剔除后重新计算相关步骤。1O-3180-315O_316O_311O_3160-317O．3142数据处理结果分析比较20-3120．354O-3l10．3530．289O3l30-317针对实验数据，根据上节理论，可得不同工况下的3O_3170．312O-313O．3070．31603210．310精度值，见表3。40．2890．3330．3090．325O．3120-313O．3l6基于Matlab软件对现有结果进行拟合，可得此时50．389O．3120．3190-318O．3

8、l9O．315O．314螺距与实际测量精度之间关系满足方程：60．314O-3180．3200_3130．3090．3140．314(一0．64xlO~)s+(O．37xlO-~)s2R0．0