數(shù)控機(jī)床圓軌跡非接觸式激光測(cè)量精度分析與對(duì)策.pdf

1、隨著現(xiàn)代制造業(yè)的不斷發(fā)展，精密和超精密加工技術(shù)的重要性日益凸顯。數(shù)控機(jī)床作為加工的重要裝備，也面臨了新時(shí)代的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。提高數(shù)控機(jī)床的精度是提高數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品質(zhì)量、增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭力的關(guān)鍵所在。數(shù)控機(jī)床的誤差問題成為了其發(fā)展的關(guān)鍵。測(cè)量技術(shù)則是改善與補(bǔ)償機(jī)器誤差的重要前提。 圓軌跡測(cè)量對(duì)數(shù)控機(jī)床測(cè)量技術(shù)中重要的一個(gè)方面?，F(xiàn)有的數(shù)控機(jī)床圓軌跡測(cè)量方法與設(shè)備，已經(jīng)不能完全滿足當(dāng)代精密，高速加工的要求。新的測(cè)量技術(shù)的需求比較迫切。隨著激光技

2、術(shù)的發(fā)展，將激光技術(shù)與傳統(tǒng)圓測(cè)法相結(jié)合，為數(shù)控機(jī)床的圓軌跡測(cè)量提出了新思路。本文系統(tǒng)闡述了數(shù)控機(jī)床的非接觸式激光測(cè)量方法，并從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了具體說明： （1）介紹新的數(shù)控機(jī)床測(cè)量方法――非接觸式激光測(cè)量。對(duì)現(xiàn)有的數(shù)控機(jī)床誤差綜合測(cè)量方法設(shè)備進(jìn)行歸納總結(jié)，分析他們的基本實(shí)現(xiàn)方式以及優(yōu)缺點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上介紹非接觸式激光測(cè)量這一新的測(cè)量方法。對(duì)其物理結(jié)構(gòu)，測(cè)量步驟，特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)說明，并介紹了其原理和基本數(shù)學(xué)模型。

3、（2）綜合誤差軌跡辨識(shí)方法和原理。在闡明數(shù)控機(jī)床誤差源與圓軌跡之間的關(guān)系的基礎(chǔ)上，著重推導(dǎo)了數(shù)控機(jī)床主要幾何誤差源的數(shù)學(xué)模型，并通過計(jì)算機(jī)仿真獲得軌跡特征圖。通過一個(gè)簡單的圓軌跡圖的辨識(shí)溯源，探討了測(cè)量結(jié)果是如何反映機(jī)床所存在的各個(gè)單項(xiàng)誤差。 （3）非接觸式激光測(cè)量測(cè)量精度分析。分析討論了該方法的主要精度影響因素，并著重探討了數(shù)控機(jī)床主軸姿態(tài)對(duì)該方法的精度的影響。 （4）光路誤差和擬合誤差。根據(jù)非接觸式激光測(cè)量方法的特點(diǎn)

4、，提出了光路誤差和擬合誤差這兩個(gè)該方法特有的誤差因素。對(duì)這兩個(gè)誤差項(xiàng)的分析討論，得出：光路誤差基本不影響非接觸式激光測(cè)量方法精度；擬合誤差隨垂直度誤差變化，在垂直度誤差較小時(shí)候?qū)Ψ墙佑|式激光測(cè)量方法精度影響很小，并推導(dǎo)了補(bǔ)償公式。 （5）用工程實(shí)例，介紹了非接觸式激光測(cè)量方法進(jìn)行實(shí)施的一般流程。 非接觸式激光測(cè)量方法測(cè)量精確，操作方便，能夠廣泛應(yīng)用，尤其在小半徑高進(jìn)給這一領(lǐng)域具備其他方法不具備的測(cè)量能力。是現(xiàn)有圓測(cè)法的有