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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2016年第5期49卷 535-540页

作者：裘祖荣孙立岩李杏华天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

为了补偿复杂外形回转体测量机在生产现场的热变形误差,使用实物参考基准作为标定物,提出了三截面法热变形误差在线补偿技术.根据回转体测量机的结构特点,使用数字仿真分析了热变形形式,然后以此为依据建立了热变形误差补偿模型.通过测... 详细信息

为了补偿复杂外形回转体测量机在生产现场的热变形误差,使用实物参考基准作为标定物,提出了三截面法热变形误差在线补偿技术.根据回转体测量机的结构特点,使用数字仿真分析了热变形形式,然后以此为依据建立了热变形误差补偿模型.通过测量两个参考基准的截面和被测工件的一个待测截面的数据,计算得到补偿模型中的参数,进而获得热变形误差的补偿量,实现了在线补偿,无需建立复杂的热变形模型,简单易行.现场测量实验证明了三截面法的可行性,重复性误差降低到8,μm,能够满足复杂环境下的测量任务.

关键词：回转体测量机热变形误差三截面法平移

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回转体测量机的双向法在线温度误差补偿

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光电工程 2013年第1期40卷 94-99页

作者：李杏华洪燕天津大学精密测试技术与仪器国家重点实验室天津300072

回转体测量机以其效率高、精度高,在回转类零件测量中得到了广泛的应用。但是由于其自身的特点,测量精度受温度影响引起的漂移误差可达120μm。针对这一问题提出了一种在线温度误差补偿技术,通过双向法测量获得内外测量架的平移量和倾斜... 详细信息

回转体测量机以其效率高、精度高,在回转类零件测量中得到了广泛的应用。但是由于其自身的特点,测量精度受温度影响引起的漂移误差可达120μm。针对这一问题提出了一种在线温度误差补偿技术,通过双向法测量获得内外测量架的平移量和倾斜量,然后再对各高度的内外径值进行补偿。该方法计算简单,使用方便,并大幅度提高了测量精度。实验证明,这种补偿方法可以使尺寸测量结果的稳定性误差从136μm降低到15μm左右,大大提高了测量的稳定性。

关键词：回转体测量机在线温度误差补偿双向测量平移和倾斜

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基于双环法回转体测量机在线温度误差补偿

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中南大学学报（自然科学版） 2016年第9期47卷 2992-2996页

作者：钟莹刘佳李杏华天津大学精密测试技术与仪器国家重点实验室天津300072

为补偿回转体测量机的测量误差,深入分析测量机结构热变形误差的表现形式,在此基础上,建立热误差补偿数学模型。提出一种基于双环法的在线温度误差补偿技术,通过实物测量,实时获取参考基准的测量误差,通过计算得到测量架的平移和倾斜误... 详细信息

为补偿回转体测量机的测量误差,深入分析测量机结构热变形误差的表现形式,在此基础上,建立热误差补偿数学模型。提出一种基于双环法的在线温度误差补偿技术,通过实物测量,实时获取参考基准的测量误差,通过计算得到测量架的平移和倾斜误差,对工件不同高度的外径和内径热误差进行实时补偿。实验结果表明:回转体测量机经过在线温度误差补偿后,测量的稳定性误差从110μm下降到7μm,显著提高了测量的稳定性。该方法可以满足回转体类零件对高可靠性和高精度测量的要求,提高回转体测量机在线测量精度和效益,为回转体测量机的在线温度误差补偿提供了一种新的技术途径。

关键词：回转体测量机热误差补偿双环法平移倾斜

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基于回转体测量机的在线温度误差补偿技术的研究

基于回转体测量机的在线温度误差补偿技术的研究

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作者：洪燕天津大学

学位级别：硕士

回转类零件作为制造业中的关键零件被广泛应用于工业、航空、航天、国防等领域中，随着对质量要求的提高，快速高精度在线检测回转类零件的形位公差是加工制造的迫切需求，回转体测量机由此而生。回转体测量机的主要组成部分有回转工作... 详细信息

回转类零件作为制造业中的关键零件被广泛应用于工业、航空、航天、国防等领域中，随着对质量要求的提高，快速高精度在线检测回转类零件的形位公差是加工制造的迫切需求，回转体测量机由此而生。回转体测量机的主要组成部分有回转工作台和测量架。在工件连续转动的过程中完成回转类零件内外壁各种几何参数的测量，是在线检测的有效方法，成为研究热点。解决由于生产现场环境温度引起的测量误差是回转体测量机能够高精度在线检测的前提。研究测量机热变形规律，建立温度-误差补偿模型一直是温度误差补偿的主要方式，并在一些商业产品中得到了应用。然而这类方法需要设置较多温度采集节点和建立复杂的数学模型，同时受外界因素影响大，气流、人员走动、不同的温度梯度在很大程度上都会降低误差补偿效果。本文针对回转体测量机和被测零件的特点，提出了双向法温度误差补偿方法，进行回转体测量机的在线温度误差补偿，实验结果表明，该方法简单、实用可靠。经过温度误差补偿后，测量的长期稳定性由补偿前的100μm降为25μm左右。论文首先介绍了回转体测量机的结构及测量特点，对此用有限元分析软件ANSYS对回转体测量机进行热变形分析，得出回转体测量机内部的温度场、热应力场和热变形分布情况。根据有限元分析软件ANSYS对回转体测量机热变形的分析结果，将热变形情况进行分类分析，得出回转体测量机热变形的主要表现形式为平移和倾斜的结论，并根据其建立在线温度误差补偿模型。研究双环法对补偿数据进行获取，包括内外测头零位到回转轴线的距离、接吻值、夹具内外径，然后再利用双向测量法研究实时补偿数据的平移参数和倾斜参数的获取方法。设计了实时在线温度补偿系统的软件，利用此软件对测量数据进行温度补偿，结果表明，经温度误差补偿后，测量的稳定性得到了较大的提高。文章的最后对该论文所研究的内容和成果作出总结，并对回转体测量机温度误差补偿技术的研究进行了展望。

关键词：回转体测量机温度误差补偿平移参数倾斜参数重复性误差

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回转体内表面测量系统的改进研究

回转体内表面测量系统的改进研究

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作者：李鹏伟天津大学

学位级别：硕士

回转体工件在工业生产的各种工件中，特别是在国防和高科技领域，占有相当比重，对回转体工件内外表面轮廓测量精度也提出越来越高的要求。针对已有的回转体测量机在实际工作中，内表面测量系统随机误差过大、重复性差的情况，引入了... 详细信息

回转体工件在工业生产的各种工件中，特别是在国防和高科技领域，占有相当比重，对回转体工件内外表面轮廓测量精度也提出越来越高的要求。针对已有的回转体测量机在实际工作中，内表面测量系统随机误差过大、重复性差的情况，引入了实时误差补偿的方法，设计了一套完整的利用光电自准直仪进行俯仰角误差实时补偿的方案，并绘制了机械加工图，以便将来的进一步的工作。分析了原测量机机械设计方面存在的不足，根据原先的设计，重新设计了一整套内测量系统。包括测头、测头回转体、光栅等性能的选择;滚珠丝杠副和气浮导轨的选型设计;竖直运动非刚性连接系统的设计等。其中，垂直升降系统采用了中心驱动结构代替了吊丝结构;水平运动方向，取消了平衡配重机构，采用了现成的精密定位平台，大大增强了系统的刚度和稳定性。同时建立了内测量系统的误差补偿模型，为将来的工作打下了一定的基础。为防止非接触测头与工件在测量过程中发生碰撞，利用OpenGL建立了回转体测量机的虚拟三维运动仿真模型进行实时监测。同时，提出了虚拟环境下一种基于点面最短有效距离的防碰撞算法，并且将其应用于虚拟回转体测量系统中，作为防止测头与回转体工件碰撞的重要手段。实验证明测试点与工件内表面最小距离控制在误差允许的范围内，而且系统运行时能够在测头与工件碰撞产生前及时发出警报，停止当前的测量机运行，可以有效避免测头与工件之间的碰撞。该算法具有判断简单、响应快速的特点，对于非接触测量中测头的安全防护，具有实际的工作意义。

关键词：回转体测量机实时误差补偿机械设计虚拟测量系统防碰撞算法

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