基于动态测量模型的圆度误差分离方法研究.pdf

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1、第12期组合机床与自动化加工技术NO．122012年12月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueDec．2012文章编号：1001—2265(2012)12—0092—04基于动态测量模型的圆度误差分离方法研究术刘飞，梁霖，徐光华，针钊，黄付中(1．西安交通大学机械工程学院，西安710049；2．西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室，西安710054；3．大连机床(数控)股份有限公司技术中心，辽宁大连116620)摘要：针对精密加工过程中影响圆度误差分离精度的问题，在轴截面的测量坐标系中，根据传感器和轴截面的运

2、动关系建立起传感器输出的动态测量模型，通过对圆度误差分离算法的推导来研究其近似条件，并分析讨论了角度参数及周期采样点数对误差分离的影响；在此基础上，提出了一种提高分离精度的误差分离方法，并通过实例验证了误差分离的有效性。关键词：圆度误差；误差分离；动态模型中图分类号：TH165．3文献标识码：AStudyofRoundnessErrorSeparationbasedonDynamicMeasuringModelLIUFei，LIANGLin，XuGuang—hua’，ZHENZhao，HANGFu-zhong(1．SchoolofMechanicalEngineering，Xi

3、’anJiaotongUniversity，Xi’an710049，China；2．TheStateKeyLaboratoryforManufacturingSystemsEngineering，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’an710054，China)Abstract：Aimingattheaccuracyofroundnesserrorseparationinprecisionmachining，accordingtotherelationshipbetweenaxisymmetricbodyandsensors，thedynamicmeasuri

4、ngmodelformotionofaxisym—metricbodycrosssectionisbuilt，meanwhilethemathematicexpressionofsensorsoutputisdeducedtoall—alyzetheapproximateconditionoferrorseparation．Then，theeffectfactorsofangularerorandperiodicsamplingerorwhicheffecterrorseparationresultarediscussed．Thusamethodofroundnesserror

5、separa—tionwhichimprovingaccuracyofseparationisproposed，andtestresultsshowthatthemodelingstudyisveryeffectiveforroundnesserrorseparationandsuppressingeffectsoferrorsinworkpiecemachining．Keywords：roundnesserror；errorseparation；dynamicmodel机测量。为此，许多学者又对圆度误差分离方法进O引言行了进一步的研究。但是，目前的研究缺乏对三点圆度误差作为评

6、价圆柱体零件的一个重要指法原理进行深入分析研究及适用条件，这就限制了标，在机械产品制造、航空航天和自动化检测领域中在机精密圆度误差的检测应用。起着非常重要的作用。对于精密回转体加工来说，本文通过对传感器和轴截面的运动关系，建立如何有效的控制加工截面的圆度误差将成为保障零起动态测量模型，对三点法误差分离的推导来研究件成形质量的基本要求，而误差分离技术可以准确其适用条件，并分析讨论了角度参数及周期采样点的获得圆度误差值。数对误差分离的影响；在此基础上，提出了一种提高从日本学者首次提出三点法圆度误差分离技术分离精度的误差分离方法，并通过实例验证了分离(EST)以来，国内外已经有许多学

7、者对圆度误差分离的有效性。技术进行了大的研究，并取得了可喜的研究成1圆度误差分离的动态测量模型果。圆度误差分离技术一般分为反向法、多步法和多点法。由于反向法利用重复定位，获得测量值样1．1三点法圆度误差分离的算法本数有限，故不能保障测量精度的一致性；多步法的圆度测量三点法基本原理为：围绕主轴的测量操作相对复杂，主要用于回转轴重复精度较高的离截面上布置交于一点的三个传感器51、s2和s3，如线测量；而多点法只需零件在传感器的测量范围内图1所示，且此三个传感器与水平位置的夹角分别为做回转运动，不