【正文】 。此外,不同的工件輪廓可以被測(cè)量并且,虛擬的測(cè)量結(jié)果能被顯示出來(lái)。模擬器也可以用來(lái)開(kāi)發(fā)校對(duì)規(guī)程和檢查測(cè)量功能。校準(zhǔn)程序被用來(lái)確定圓柱形磨床中傳感器的位置與方向。這個(gè)信息被儲(chǔ)存在系統(tǒng)中,使它可以在高精度要求下連接來(lái)自傳感器的距離信息和圓柱形磨床各軸的位置信息。這個(gè)校準(zhǔn)過(guò)程可以通過(guò)偏心盤來(lái)實(shí)現(xiàn)(圖3)。這個(gè)偏心盤作為校準(zhǔn)工具,被安裝在圓柱形磨床中并且被測(cè)量頭測(cè)量。使用偏心盤做校準(zhǔn)器的好處是在磨床中偏心盤本身就易于校準(zhǔn)和測(cè)量。所有為傳感器的位置和方向設(shè)置的三個(gè)變量可以通過(guò)一次測(cè)量中嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)來(lái)確定。如果安裝是最優(yōu)的話，測(cè)量時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)正弦信號(hào)。如果傳感器的位置和方向不理想,就會(huì)產(chǎn)生偏離的正弦信號(hào)。傳感器和工件之間的距離 (△t)、測(cè)量軸和旋轉(zhuǎn)軸之間的垂直 距離 (△s)和傳感器的偏移角(△u)全顯示在傳感器坐標(biāo)系統(tǒng)圖3中。它們都可以通過(guò)這些偏差來(lái)確定。測(cè)量系統(tǒng)包括以下功能(圖4)；C角測(cè)量直徑測(cè)量輪廓測(cè)量在非圓工件的高精度磨削時(shí)，圓柱形磨床中工件方向的確定(Cangle) 能降低調(diào)定時(shí)間。直徑和剖面的確定能優(yōu)化磨削過(guò)程并且確保工件的質(zhì)量。應(yīng)該指出的是只有未進(jìn)行機(jī)械加工的零件的測(cè)量是有價(jià)值的,因?yàn)樵跈C(jī)加工工件的公差被廣泛應(yīng)用的今天系統(tǒng)不能足夠精確地工作。 圖3。帶有偏心盤工具的測(cè)量系統(tǒng)校對(duì)。圖1 .磨床上輪盤頭部光學(xué)傳感器的分布圖4。系統(tǒng)的測(cè)量功能光學(xué)距離傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)的根據(jù)是大量的測(cè)量原理[8]。每一個(gè)測(cè)量原理都有其優(yōu)缺點(diǎn)。當(dāng)設(shè)計(jì)測(cè)量系統(tǒng)時(shí)就要把他們考慮在內(nèi)。它的設(shè)計(jì)是符合光學(xué)傳感器接口規(guī)范的OSIS)[9],這個(gè)規(guī)范使它更容易替代來(lái)自不同廠家的傳感器并且能使用不同的測(cè)量原理 圖2。配置模擬器,坐標(biāo)變換和測(cè)試。圖5。泵部件、典型測(cè)量任務(wù)表1不確定性因素不確定性因素直徑（mm）C角(176。)剖面（um）重復(fù)性，ur傳感器線性度， ulin_s–軸線性， ulin_CGM垂直度 ，Z up–溫度 ，u–校準(zhǔn) u偏差，Dsys結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)不確定度， uc擴(kuò)展不確定度(k = 2) ，U544實(shí)驗(yàn)性和結(jié)果 典型工件作測(cè)試品測(cè)量不確定度總是依據(jù)測(cè)量任務(wù) [10]。因?yàn)檫@個(gè)原因,在1999年以前一個(gè)典型的測(cè)量任務(wù)被定義并且以細(xì)化為精確的測(cè)量過(guò)程為標(biāo)準(zhǔn)[11]來(lái)比較3維坐標(biāo)測(cè)量機(jī)械德效率。直到磨床被關(guān)注標(biāo)準(zhǔn)才開(kāi)始變得先進(jìn)。使用磨床時(shí)為了估計(jì)測(cè)量頭的效率, 一個(gè)典型工件——泵部件(圖5)的具體測(cè)量任務(wù)被確定了。測(cè)量不確定性項(xiàng)這些任務(wù)的測(cè)量不確定性項(xiàng)可以被確定。列在表1中的主要因素被考慮在內(nèi)。個(gè)別的主要因素通過(guò)測(cè)試的方法被確定式確定。重復(fù)性的實(shí)驗(yàn)用以確定重復(fù)性(u)。該測(cè)量數(shù)據(jù)也用來(lái)確定系統(tǒng)偏差(D)。圓柱形磨床軸(u)線性度和傳感器線性度(u)來(lái)自制造商的規(guī)范。圓柱形磨床Z軸的垂直度能手動(dòng)調(diào)節(jié)。被圓柱形磨床使用者使用的典型的垂直度通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。它被看做標(biāo)準(zhǔn)不確定度值。溫度引起工件的熱膨脹和整個(gè)磨床的變形。圓柱形磨床不是冷卻的。周圍環(huán)境波動(dòng)1 8 ℃。為評(píng)估溫度的效果，位置測(cè)量在經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)一段時(shí)間后使用激光干涉儀。這個(gè)數(shù)據(jù)被用來(lái)確定溫度效應(yīng)(u) ，在兩個(gè)程序之間三十分鐘被觀察到校準(zhǔn)間隔。工件在磨床上加工并且反饋給高精度坐標(biāo)測(cè)量機(jī)械(u)，這個(gè)工件就用作實(shí)驗(yàn)。個(gè)別主要因素與誤差累加定律的延伸 (1)和計(jì)算不確定性（2）的擴(kuò)展集合在一起。︱D︱圖6 集成光學(xué)傳感器和工件的圓柱磨床。 圖7 .測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量結(jié)果和坐標(biāo)測(cè)量機(jī)械的比 整個(gè)傳感器系統(tǒng)整合在一個(gè)高精度磨床[12]并且在制造商的實(shí)驗(yàn)性的研磨車間被測(cè)試 (圖6)。采用各種測(cè)試計(jì)算測(cè)量頭和效率的測(cè)量頭和整個(gè)系統(tǒng)的效率（圓柱形磨床和傳感器)。外圓磨床量方法和高精度坐標(biāo)測(cè)量機(jī)床的測(cè)量法方法形成對(duì)比。3毫米到47毫米之間的尺寸規(guī)格的測(cè)量方法已經(jīng)實(shí)行。一個(gè)最大半徑22毫米最小半徑17毫米的與橢圓形非圓輪廓輪也已經(jīng)實(shí)施。測(cè)量頭和坐標(biāo)測(cè)量機(jī)床的測(cè)量尺寸 直徑誤差D在D = = + 。外圓磨床的剖面測(cè)量尺寸和那些在坐標(biāo)測(cè)量機(jī)械的測(cè)量尺寸的不同是它在P = = + 。圖7表示了在直徑測(cè)量和剖面測(cè)量中的極值。 此外,這些特征的測(cè)量不確定性同時(shí)被給出。在這個(gè)新的測(cè)量系統(tǒng)中，這種不確定性在直徑和剖面的測(cè)量范圍內(nèi)。這種不確定性不僅和坐標(biāo)測(cè)量機(jī)床的不確定度范圍相重疊而且還包括它。因此,這些實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法確定了假設(shè)和計(jì)算的不確定項(xiàng)(表1)。5結(jié)論綜上所述在磨床中使用光學(xué)傳感器用以磨削非圓輪廓是可能并且有用的，盡管它不能在磨削過(guò)程中直接測(cè)得。為磨床的磨削間歇之前或期間的測(cè)量提供許多便利。利用監(jiān)控磨削過(guò)程的新方法,這種計(jì)量方法在整個(gè)制造過(guò)程中產(chǎn)生了附加值。它成為有益的計(jì)量方法[13]。它不僅能夠檢測(cè)輪廓誤而且能報(bào)廢公差之外的工件。它也能獲得來(lái)自測(cè)量結(jié)果的關(guān)于磨削工藝的新的信息和知識(shí)并且通過(guò)優(yōu)化輸入速率和轉(zhuǎn)速用以交流和提高工藝。即使知道圓柱形磨床動(dòng)力的限制可以提高的。例如,非圓輪廓的磨削能引起高加速度，這種加速度在軌跡控制中能引起極大地破壞。磨削后的輪廓測(cè)量能夠檢測(cè)超調(diào)量,這種超調(diào)量可以通過(guò)優(yōu)化路徑控制參數(shù)降低。在測(cè)量工件直徑中測(cè)量不確定度的程度足測(cè)量工件的瑕疵。相對(duì)位置的確定利用UCangle = (k = 2)是非常不錯(cuò)的方法。這意味著準(zhǔn)備時(shí)間和加工時(shí)間可以縮短。此外, 當(dāng)用磨床測(cè)量剖面時(shí)在微米范圍內(nèi)的測(cè)量不確定度可以實(shí)現(xiàn)，這時(shí)的磨床具有更高的精度，只能用高精度坐標(biāo)測(cè)量機(jī)床來(lái)實(shí)現(xiàn)。這里的工件要被釋放也許需要能重新被抓取定位。這通常非常費(fèi)時(shí)并且高精度要求的抓取通常是不可能的。目前測(cè)量頭處在雛形階段。不確定性因素的相當(dāng)大的比例是由于磨床上的溫度漂移造成的。此外,校準(zhǔn)過(guò)程的工件和它的可描述性性扮演一個(gè)重要的角色。系統(tǒng)偏差受到進(jìn)一步地研究。該傳感器不能區(qū)別工件的表面和冷卻液的表面。這導(dǎo)致系統(tǒng)偏差在1毫米和4毫米之間,依靠冷卻薄膜。因?yàn)檫@種重要因素在減少或補(bǔ)償方面進(jìn)一步的研究正在進(jìn)行。近些年，光學(xué)傳感器領(lǐng)域已經(jīng)取得巨大進(jìn)步。其他的物理效應(yīng)和組合測(cè)量已知的原則,將用于新的傳感器系統(tǒng)。接口標(biāo)準(zhǔn)化將使新的光學(xué)距離傳感器被整合,這里的風(fēng)險(xiǎn)和過(guò)程是可計(jì)算的并且浪費(fèi)時(shí)間越來(lái)越少[14]。 鳴謝作者要感謝CTI, 聯(lián)邦政府部門的經(jīng)濟(jì)事務(wù)駐瑞士創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)在財(cái)政上的支持。參考文獻(xiàn)：（1）To168。nshoff HK, Friemuth T, Becker JC (2002) Process Monitoring in Grinding. 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Teubner, Wiesbaden. 鈦合金Ti6Al4V在直角切削過(guò)程中切削成形的特征摘要：鈦合金Ti6Al4V的正交切削過(guò)程中形成的離散型式的切削碎片，這個(gè)過(guò)程借助高速成像技術(shù)詳細(xì)研究了切削碎片的形成區(qū)域。切削速度從4米/分鐘增加到120米/分鐘,、。切削碎片的形成被全程觀測(cè)并且詳細(xì)的測(cè)量結(jié)果利用視頻記錄了切削碎片的變形和剪切帶分離切削碎片的過(guò)程。切削碎片幾何扇形解釋了以上所給出的的切削參數(shù)和剪切應(yīng)變?cè)谇邢魉槠募羟袔?nèi)部。一個(gè)切削熱建立過(guò)程的模型時(shí)很成熟的，并且基本剪切帶和刀具刮擦面的平均溫度可以計(jì)算出來(lái)。摘自2008年 CIRP.關(guān)鍵詞:正交切削時(shí)的鈦合金剪應(yīng)變；有熱造成的幾何切削碎片模型1簡(jiǎn)介本研究的目的是為了描述鈦合金在加工中切削碎片的形成過(guò)程。Ti6Al 4 V是目前在工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的合金并且在過(guò)去就成為許多試驗(yàn)和模型化的課題。事實(shí)上研究人員都把它看作是模型材料，以為它能以極低切削速度形成切削碎片而這一現(xiàn)象只能在其他材料以更高的切削速度時(shí)才能被觀測(cè)到[5]。在Ti– 6Al–4V合金的正交切削過(guò)程中對(duì)切削碎片形態(tài), 切削力和噪聲排放數(shù)據(jù)的分析已經(jīng)成為前期實(shí)驗(yàn)調(diào)查中從15米/分鐘增加到200米/分鐘的常規(guī)切削的課題 [1，8]。其他的研究人員利用急停試驗(yàn)來(lái)檢查在從300米/分鐘增加到4800米/分鐘的極高的切削速度下切削碎片的形成過(guò)程[3，7]。觀察鋸齒切削碎片在由于切削速度增加個(gè)別切削碎片連接變得松散的前期實(shí)驗(yàn)調(diào)查中被全程觀測(cè)到。2 切削碎片形成模型 連續(xù)切削碎片的形成 連續(xù)切削碎片的形式典型形式時(shí)在正交切削中期一層很薄的剪切帶向切削方向傾斜成角度。是切削速度并且切削碎片的速度是。切削碎片的壓縮比λ被定義為: (1) 如果側(cè)向流可以忽略則變形碎片厚度對(duì)未變形碎片厚度h的比率可以通過(guò)給定的道具刮擦角ｒ來(lái)計(jì)算剪切角Φ。如果這種方法應(yīng)用于切削碎片，那么就能得到一個(gè)值很高的剪切角并且他們不是典型的過(guò)程。剪切應(yīng)變的主要剪切帶的形式是: