在机检测触发式测头系统的误差分析与实验.pdf

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1、工业自DOh10．3969／j．issn．1009-9492．2015．02．003在机检测触发式测头系统的误差分析与实验胡艳娥，诸进才(广州铁路职业技术学院机械与电子学院，广东广州510430)摘要：测头系统的误差主要包括机械结构部分的误差、传感信号解调系统误差及测量过程中因探测速度等测量参数不同带来的动态误差。机械和传感信号误差由设备的硬件保证，在测量开始前可以通过有效半径校准进行误差补偿。而测量参数不同带来的动态误差则与测量过程的操作方法有关。首先介绍了测头系统误差的产生机理，搭建测头系统误差分析实验平

2、台，通过改变测量参数观察测头系统误差并分析其成因，对比实验结果得到最佳的测量参数，可为在机检测技术研究实验提供参考。关键词：在机检测；触发式测头系统；误差来源；测量参数中图分类号：TH39文献标识码：A文章编号：1009—9492(2015)02—0009—05ErrorAnalysisandExperimentofTriggerProbeSystemforOn-MachineMeasurementHUYan-e．ZHUJin—cai(SchoolofMechanicalandElectronic，Guang

3、zhouInstituteofRailwayTechnology，Guangzhou510430，China)Abstract：Theerrorsoftriggerprobesystemincludemechanicalstructureerror，sensingsignaldemodulationsystemerroranddynamicerrol~．Themechanicalerrorandsensingsignalerorwhichcanbecompensatedwitheffectiveradiusa

4、redeterminedbytheprobehardware．Thedynamicerorscausedbydifferentmeasurementparameterssuchasprobingspeedduringthemeasuringprocessareconcernedwiththemeasuringprocedure．Thisarticlefirstlyintroducesthemechanismofprobesystemerors，andthenanexperimentplatformisbuil

5、tforerroranalysisofprobesystem，finallyprobesystemerroranditscausesareobservedbychangingthemeasurementparameters，bycomparingexperimentalresults，theoptimummeasurementparametersareacquiredandprovidedtobeasareferencefortheimplementationofon—-machinemeasurementt

6、echnology．Keywords：on-machinemeasurement；touchtriggerprobesystem；errorcompensation；measurementparameter0概述杂性，对测头精度的分析和误差补偿技术的研究现代制造装备中广泛采用数控加工在机检测有待进一步地深入。本文首先对在机检测触发式系统和三坐标测量机等坐标测量设备。测头是坐测头系统的误差来源进行分析，并通过实验的方标测量设备的核心部件。接触式测头(也称触发法测定了各种测量参数对在机检测测头精度的影式测头)的重

7、复精度最高n，所以此类测头在坐响。标测量领域中应用最为广泛。由于在机检测的环1测头系统误差产生机理境较为恶劣，且影响测量精度的因素较多，所以1．1测量预行程误差在机检测系统的测量精度控制比三坐标测量机的在理想状态下，希望机床所记录的点的坐标精度控制更为困难。目前，在机检测系统一般采就是测头与工件刚刚接触时的点的坐标，这样可用触发式测头，针对触发式测头精度的研究也主使系统沿探测方向补偿一个测球公称半径R值即要集中在测头预行程误差分析-z。和测头有效半径可得到测头与工件接触点的坐标。但由于测头机补偿㈣两个方面。考

8、虑到在机检测所处环境的复械结构和信号传输及电气接口处理滞后两方面的广州市属高校科研计划项目(编号：2012A109)收稿日期：2014—08—25自动化因素，使测头在刚接触工件时并不产生触发信的产生过程可以用测头测量过程的时序图进行说号，而是在测球偏移其“零位”自由状态一段距明I，如图2所示。离后，才发出触发信号，并且将触发信号传输给图2中，各参数说明如下：电气接口，经它处理后才传输给机床数控系统，