数控机床在线测量系统校准方法的研究

发布时间：2020-04-09 23:55

【摘要】：随着航空、航天等制造工业的快速发展,高精度、复杂的大型零件加工与精度评价成为业内所关注的突出问题。航空发动机被视为飞机的心脏,其质量与性能直接影响到飞机的飞行安全,对航空发动机零部件的精确检测是保证其质量的重要手段之一,准确高效地计量检测一直是计量人员探索的方向。在线测量系统广泛应用于机械加工领域,与传统离线工件测量方法相比,在线测量具有采样速度快、精度高等特点,实现了工件测量的数字化数据采集分析和精度评价。由于数控机床设计结构多样和使用环境复杂等特点,使得在线测量系统校准缺乏清晰的测量标准和校准方法,其精度校准存在很大的难度,为了使得在线测量的数据准确,量值稳定可靠,因此对在线测量系统精度校准技术研究有重要的应用价值。本文针对触发式测头在线测量系统的测量精度问题,在对数控机床在线测量系统构成和工作原理研究的基础上,详细分析研究了系统误差构成,分别对主要误差源机床误差和测头误差进行辨析研究。根据对在线测量系统工作原理和影响其精度误差的研究,结合对常用几何量参量检测方法的研究,以本公司内四坐标加工中心为对象,设计了一套可行的在线测量系统精度校准方案,解决了在线测量系统精度校准难题。该校准方案包含:主要参数校准项目的确立及各个校准项目具体校准方法选取与论证,各校准项目使用测量标准器具的选用,校准环境条件的限制和测量人员的规定。通过该校准方案实现了对数控机床在线测量系统测头探测误差,轴向长度测量示值误差,空间长度测量示值误差和旋转轴误差的校准。本文并对轴向长度和空间长度测量示值误差进行测量不确定度分析评定,判断校准方法是否满足测量使用要求。通过对在线测量系统校准方法的研究,解决了本企业类似设备在线测量部分无法校准的问题,并为非接触测量的在线测量校准提供经验。研究结果为企业零部件加工生产及测量提供可靠的数据支持和质量保证。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG659

【参考文献】

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本文编号：2621439