专利名称：对径两点六位测量大型轴类零件圆度误差和机床主轴运动误差的方法
技术领域：
本发明涉及一种对径两点六位测量大型轴类零件圆度误差和机床主轴运动误差的方法。它是根据对径设置的两个位移传感器经过大型轴类零件三次转位在六个不同测量位置与大型轴类零件表面圆作相对运动，获取大型轴类零件某截面表面的冗余信息，并建立六位圆度误差分离方程，并将采集到冗余信息中的时域信号变换到频域进行分析，在机将作偏心旋转运动大型轴类零件的圆度误差和主轴的运动误差进行分离，实现对大型轴类零件的圆度误差和主轴运动误差在机测量，可提高测量精度。
背景技术：
精密大型轴类零件的在机测量是国内外技术领域的一项技术难点。精密大型轴类零件的最终质量是由大型轴类零件磨床所决定的，所以数控大型轴类零件磨床测量精度的高低也起着很重要的作用。传统数控大型轴类零件磨床测量装置测量圆度时，将大型轴类零件的安装偏心和机床的主轴运动误差与大型轴类零件的圆度误差混合在一起。现在这些传统的大型轴类零件测量装置不具有将机床系统误差与大型轴类零件的圆度误差分离的功能。随着人们对大型轴类零件高精度、高效率的追求，对被加工大型轴类零件实施在机测量，并能够将大型轴类零件圆度误差和机床系统误差进行分离，不仅能够提高测量精度，而且分离后的数据还可以用于数控加工的补偿控制，有利于提高大型轴类零件的加工精度和效率。
发明内容
本发明的目的在于提出了一种对径两点六位测量大型轴类零件圆度误差和机床主轴运动误差的方法。在加工测量时，通过对径两点移传感器在六个位置的测量，获取被加工工件表面的冗余信息，并建立动态圆度误差分离方程，实现对工件圆度误差和机床主轴运动误差在线测量，其中六位测量是经过实践证明的最佳位数，经过前期实验证明六位以上测量出现系统数据卡死现象。为达到上述目的，本发明采用下述技术方案一种对径两点六位测量大型轴类零件圆度误差和机床主轴运动误差的方法，其特征在于根据对径设置的两个位移传感器经过大型轴类零件三次转位在六个不同测量位置与大型轴类零件表面圆作相对运动，获取大型轴类零件某截面表面的冗余信息，并建立六位圆度误差分离方程，并将采集到冗余信息中的时域信号变换到频域进行分析，实现对大型轴类零件圆度和机床主轴运动误差的测量与分离。如
图1所示，测量架1上安装两套滚珠丝杠副2和5，分别由伺服电机3和4驱动。 对径安置的两传感器测量头7和10，分别安装在测量臂6和11上，分别通过滚珠丝杠副5 和2驱动来接触中心支架9上的大型轴类零件8，从而实现不同直径大型轴类零件的测量。 传感器测量头7和10应位于大型轴类零件8的中心连线上。
对径两点六位测量大型轴类零件圆度误差和机床主轴运动误差方法的原理图如图2所示。分别设置二个传感器Pp P4(IO)，并让二个传感器连线相交于0点，即与大型轴类零件中心重合。开对某一截面开始测量时，传感器P1GhP4(IO)位于水平位置，Pi(7)与大型轴类零件上起始测量点A相重合。第二次测量时，大型轴类零件以A点为基准顺时针旋转60°，传感器P2 (7 ‘ )、P5(10')位于水平位置，进行采样取值。第三次测量时，大型轴类零件以A点为基准顺时针旋转120°，传感器&(7" )、P6(10")位于水平位置，进行采样取值。在测量过程中，大型轴类零件测量参照起始点A旋转测量三次，两个传感器共得到六个位置的测量系列值，同时大型轴类零件回转要精确分度。大型轴类零件相对于测量起始点A的旋转角如表1所示。表1大型轴类零件测量起始A点旋转角度
权利要求
1.一种对径两点六位测量大型轴类零件圆度误差和机床主轴运动误差的方法，其特征在于根据对径设置的两个位移传感器(7)和(10)经过大型轴类零件三次转位在六个不同测量位置与大型轴类零件表面圆作相对运动，获取大型轴类零件某截面表面的冗余信息， 并建立六位圆度误差分离方程，并将采集到冗余信息中的时域信号变换到频域进行分析， 实现对大型轴类零件圆度和机床主轴运动误差的测量与分离。
2.根据权利要求1所述的对径两点六位测量大型轴类零件圆度误差和机床主轴运动误差的方法，其特征在于具体操作步骤如下(1)经过对径两传感器(7) [P1 (7)，P2 (7 ‘ )，P3(7")]和(10)[P4(10)，P5(10')， P6(10〃)]，在三个转位上，实现六位测量其公式为y = Ae，其中
全文摘要
本发明涉及一种对径两点六位测量大型轴类零件圆度误差和机床主轴误差的方法。它是根据对径设置的两个位移传感器在六个不同转位测量中采集到的时域信号变换到频域进行分析，在机将作偏心旋转运动大型轴类零件的圆度误差和主轴的运动误差进行分离，实现对大型轴类零件的圆度误差和主轴运动误差在线测量，提高了测量精度。
文档编号G01B21/00GK102506800SQ20111032530
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月24日 优先权日2011年10月24日
发明者闫利文 申请人:天津职业技术师范大学