【正文】 圖 53 SGCK2S光柵位移傳感器 測(cè)量?jī)x的測(cè)量原理如圖51所示，測(cè)量前，將6和7至于導(dǎo)軌上，套筒套入主軸。，因此5處不承受重力。同樣，套筒直徑比主軸直徑大1mm，因此，套筒處也不受力，從而防止測(cè)頭受力引起測(cè)量誤差。正是因?yàn)槿绱?，這樣才能保證測(cè)頭始終與測(cè)量面相接觸。測(cè)量時(shí)，先調(diào)整好測(cè)頭的零點(diǎn)位置，然后讓儀器以一定的速度從導(dǎo)軌的一側(cè)移動(dòng)到另一側(cè)，這時(shí)，傳感器每隔一段時(shí)間測(cè)量一次數(shù)值，將得到的位移物理量轉(zhuǎn)化為電量，然后經(jīng)過(guò)A/D卡的轉(zhuǎn)換，再將電量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，經(jīng)計(jì)算機(jī)程序采集后，轉(zhuǎn)入數(shù)據(jù)處理程序進(jìn)行處理。值得指出的是，水平方向和垂直方向的數(shù)據(jù)是相互對(duì)應(yīng)的，即主軸軸線對(duì)導(dǎo)軌水平方向的平行度與導(dǎo)軌水平方向的直線度是對(duì)應(yīng)的，是以后者為基準(zhǔn)得來(lái)的。為了提高6和7處的耐磨性，這兩處在機(jī)械加工后加入滲碳淬火處理和拋光工藝，以提高其硬度和降低其表面粗糙度。 數(shù)據(jù)處理 導(dǎo)軌直線度的數(shù)據(jù)處理在過(guò)去的直線度的測(cè)量中, 一直使用合相水平儀按照節(jié)距法進(jìn)行測(cè)量, 根據(jù)最小包容區(qū)域法手工作圖進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。但是手工作圖法所需時(shí)間較長(zhǎng), 測(cè)量結(jié)果會(huì)因作圖的準(zhǔn)確性而存在差異, 精度受到限制。為此, 本文利用VB 語(yǔ)言編制程序, 以國(guó)標(biāo)中規(guī)定的最小包容區(qū)域法為依據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理, 將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際問(wèn)題, 取得了較好的效果。（1）最小包容區(qū)域法介紹根據(jù)直線度公差帶定義:“在給定平面內(nèi), 公差帶是距離為公差值t 的兩平行直線之間的區(qū)域”。分析直線度誤差就是用兩條平行直線包容實(shí)際誤差曲線, 并且該區(qū)域應(yīng)為最小, 符合最小條件, 形成最小包容區(qū)域。最小包容區(qū)域法符合最小條件: 被測(cè)實(shí)際要素對(duì)其理想要素的最大變動(dòng)量為最小。所作兩條包容直線是否符合最小包容區(qū)域, 可按下列方法判斷: 若上( 下) 面的一條包容直線與誤差曲線的兩個(gè)最高( 低) 點(diǎn)接觸, 下( 上) 面的一條包容線與誤差曲線的一個(gè)最低( 高) 點(diǎn)接觸, 則最低( 高) 點(diǎn)應(yīng)在兩個(gè)最高( 低) 點(diǎn)之間( 圖54) 。a）最低點(diǎn)在兩最高點(diǎn)之間 b）最高點(diǎn)在兩最低點(diǎn)之間 圖54 包容直線構(gòu)成的最小區(qū)域 （2）程序設(shè)計(jì)思路假設(shè)導(dǎo)軌上分布7個(gè)測(cè)點(diǎn)，個(gè)測(cè)點(diǎn)的測(cè)量值如下表所示表51 導(dǎo)軌直線度測(cè)量數(shù)據(jù)測(cè)點(diǎn)i1234567測(cè)量值1343+1+3+4① 畫(huà)誤差曲線根據(jù)實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù), 建立直角坐標(biāo)系,以測(cè)量方向?yàn)閄 軸, X 軸上各點(diǎn)表示各測(cè)點(diǎn), 以各測(cè)量值為Y 軸, 依據(jù)表14提供的數(shù)據(jù)可以作出誤差曲線( 見(jiàn)圖54) 。圖55直線度誤差曲線② 作一條包容直線根據(jù)最小包容區(qū)域判斷, 包容直線應(yīng)滿(mǎn)足: 兩平行線中有一條過(guò)誤差曲線上兩最高( 低) 點(diǎn), 另一條過(guò)誤差曲線上一最低( 高) 點(diǎn), 且最低( 高) 點(diǎn)應(yīng)在兩最高( 低) 點(diǎn)之間。據(jù)此, 過(guò)誤差曲線上任意不相鄰兩點(diǎn)作直線L, 設(shè)( x1,y1) 、( x2,y2) 為誤差曲線上不相鄰兩點(diǎn), 則直線L 方程為： （1）包容直線見(jiàn)圖24。③ 判斷直線L 是否在各測(cè)點(diǎn)一側(cè)根據(jù)最小包容區(qū)域判斷, 過(guò)兩點(diǎn)( 高點(diǎn)或低點(diǎn)) 的連線應(yīng)與實(shí)際誤差曲線相切, 直線L 應(yīng)在各測(cè)點(diǎn)的一側(cè)。根據(jù)( 1)式求各測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Y 坐標(biāo)值記作ci, 設(shè) bi=ci ai (2)當(dāng)( 2 )式結(jié)果全為非正或非負(fù)時(shí), 則直線L在各測(cè)點(diǎn)的一側(cè)。④作另一條包容直線另一條包容直線應(yīng)過(guò)誤差曲線上一最低( 高) 點(diǎn), 且最低( 高) 點(diǎn)應(yīng)在兩最高( 低) 點(diǎn)之間。據(jù)此, 求各測(cè)點(diǎn)到L 的距離, 距離為最大且在L 兩點(diǎn)( x1,y1) 、( x2,y2) 之間的測(cè)點(diǎn)為特征點(diǎn), 記作( x3,y3) , 過(guò)此點(diǎn)作L 的平行線。此平行線與L 形成包容區(qū)域。⑤求區(qū)域?qū)挾戎荡藚^(qū)域?qū)挾戎禐? x3,y3) 到L 的Y 坐標(biāo)距離。⑥ 求直線度誤差由于滿(mǎn)足上述條件的包容線有可能有多條, 可以根據(jù)最小條件取為最小寬度值。則直線度誤差為f=200。⑦ 程序流程圖根據(jù)以上分析, 繪制程序框圖如下( 見(jiàn)圖56) 主軸軸線對(duì)導(dǎo)軌的平行度平行度誤差是指實(shí)際被測(cè)要素對(duì)其具有確定方向的理想要素的變動(dòng)量，理想要素的方向由基準(zhǔn)確定，被測(cè)要素的理想要素平行于基準(zhǔn)。通常采用分析法體現(xiàn)基準(zhǔn)，同時(shí)測(cè)出實(shí)際基準(zhǔn)要素和被測(cè)要素的直線度誤差，用計(jì)算的方法按最小包容區(qū)域準(zhǔn)則確定基準(zhǔn)的方向，從而確定理想被測(cè)要素的方向，評(píng)定其平行度誤差。在按最小包容區(qū)域準(zhǔn)則確定基準(zhǔn)的方向時(shí)，傳統(tǒng)的方法是作圖法，速度慢、誤差大，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可以使誤差評(píng)定更快、更準(zhǔn)確。在評(píng)定平行度誤差時(shí)，首先對(duì)基準(zhǔn)要素的直線度誤差曲線作最小包容區(qū)域使其符合相間準(zhǔn)則，從而確定基準(zhǔn)要素的方向。然后平行于基準(zhǔn)要素方向，對(duì)被測(cè)要素的直線度誤差曲線作兩條最小包容平行直線，此兩條平行直線即形成被測(cè)要素最小包容區(qū)域，兩條平行直線間縱坐標(biāo)距離，即為被測(cè)要素在給定方向上相對(duì)基準(zhǔn)要素的平行度誤差。根據(jù)被測(cè)要素平行度誤差設(shè)計(jì)要求，判斷此項(xiàng)誤差是否合格。（1） 基準(zhǔn)要素直線度誤差的評(píng)定和基準(zhǔn)方向確定對(duì)基準(zhǔn)要素和被測(cè)要素進(jìn)行直線度誤差測(cè)量，根據(jù)測(cè)得的誤差數(shù)據(jù)，繪制誤差曲線。誤差曲線見(jiàn)圖57。（2）被測(cè)要素平行度誤差評(píng)定①確定平行于基準(zhǔn)方向的被測(cè)要素誤差的最小包容區(qū)域被測(cè)要素誤差曲線上所有點(diǎn)到基準(zhǔn)要素方向的連線Lij 的y 向距離為： 圖56 直線度測(cè)量程序流程圖圖57 平行度誤差曲線， k=1,2…n求出最小值，得到對(duì)應(yīng)的測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)（,），過(guò)該點(diǎn)做平行于基準(zhǔn)方向的直線，即為被測(cè)要素的下包容線L下，求出最大值，得到對(duì)應(yīng)的測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)（,），過(guò)該點(diǎn)做平行于基準(zhǔn)方向的直線，即為被測(cè)要素的上包容線L 上。此兩條平行直線即形成被測(cè)要素定向最小包容區(qū)域。②計(jì)算被測(cè)要素平行度誤差被測(cè)要素的上、下包容線之間的y 向距離就是被測(cè)要素平行度誤差f。 （3）平行度流程圖（見(jiàn)圖57）。由于，測(cè)量導(dǎo)軌直線度與主軸軸線對(duì)導(dǎo)軌平行度有一些重復(fù)的工作，因此，完全可以把兩部分編在一段程序中。 程序模塊設(shè)計(jì)程序主要由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果輸出等三個(gè)模塊組成。各模塊功能如下:(1)數(shù)據(jù)輸入模塊。通過(guò)交互式界面, 由使用者手工輸入相關(guān)數(shù)據(jù), 包括測(cè)點(diǎn)數(shù)目、測(cè)點(diǎn)數(shù)值。其中，測(cè)點(diǎn)數(shù)目n由Text文本框輸入，測(cè)點(diǎn)數(shù)值由Inpubox輸入框輸入。(2)數(shù)據(jù)處理模塊。對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、畫(huà)出誤差曲線、確定最小包容區(qū)域。其中，最小區(qū)域的確定用兩層For循環(huán)確定，而最大、最小距離的確定采用泡沫循環(huán)法。(3)結(jié)果輸出模塊。通過(guò)屏幕輸出實(shí)驗(yàn)結(jié)果, 包括誤差曲線、最小包容區(qū)域、直線度誤差值、工件合格結(jié)論。誤差曲線輸出在Picture中，直線的繪制采用Line指令。 程序編制VB 是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言, 提供了豐富的繪圖函數(shù)和友好的用戶(hù)開(kāi)發(fā)界面, 編程語(yǔ)言編制。其工作界面見(jiàn)圖59。其編程代碼見(jiàn)附錄3圖58 平行度誤差程序流程圖 圖59 直線度、平行度誤差測(cè)量VB界面總結(jié) 本論文對(duì)CD6140A普通車(chē)床制造過(guò)程中的最后一個(gè)階段—裝配工藝進(jìn)行了研究。首先，成功地將普通車(chē)床劃分為床頭箱、進(jìn)給箱、溜板箱、大絲杠、零件總裝、床頭研磨、床尾研磨、大刀架和試車(chē)等9個(gè)裝配單元。然后，確定了床頭箱分、部裝和進(jìn)給箱、溜板箱、尾座部裝和車(chē)床總裝的裝配順序、裝置設(shè)備、技術(shù)要求等內(nèi)容，并制成這些裝配過(guò)程的裝配工藝卡片和裝配單元系統(tǒng)圖，繪制了床頭箱、進(jìn)給箱、溜板箱、尾座的裝配圖。指定車(chē)床試車(chē)與檢驗(yàn)項(xiàng)目、裝置設(shè)備、技術(shù)要求，并繪制了各部件的總裝找精度工藝卡片和車(chē)床試車(chē)與檢驗(yàn)工藝卡片。最后在精度檢驗(yàn)方面，設(shè)計(jì)了一套對(duì)導(dǎo)軌直線度和主軸軸線對(duì)導(dǎo)軌平行度進(jìn)行綜合測(cè)量的一套自動(dòng)測(cè)量?jī)x器，繪制了該儀器的裝配圖，并利用最小區(qū)域法用VB語(yǔ)言編制了數(shù)據(jù)處理程序，可直接采集測(cè)量數(shù)據(jù)，顯示直線度和平行度的誤差值，并可用圖形顯示誤差曲線和最小包容區(qū)域。致謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，受到了老師和同學(xué)各方面的幫助，尤其是于靖華老師，在整編論文的選題、收集資料、設(shè)計(jì)、反復(fù)修改過(guò)程中，都得到了工作繁忙的于老師的悉心指導(dǎo)。于老師不僅治學(xué)態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)，而且在生活上樂(lè)于助人，這些都是我所敬仰且需要我認(rèn)真學(xué)習(xí)的地方。除此，我還要感謝為身邊的同學(xué)，他們同樣也給了我學(xué)習(xí)和生活上的不少幫助。在此，我再次感謝一下為親愛(ài)的老師和同學(xué)。最后，為還要感謝我的母校大連大學(xué)，是母校在這四年了培養(yǎng)了我，是在校訓(xùn)“文明自強(qiáng)，求是創(chuàng)新的”指導(dǎo)下，讓我不停的學(xué)習(xí)，希望母校在今后的日子里越辦越好，也希望母校培育出更多的棟梁之材。參考文獻(xiàn)[1]王建華,[J].科技信息 ,2008年,19期:426427.[2][J].制造技術(shù)與車(chē)床，2008年,10期:1112.[3][J].機(jī)械工人(冷加工), Machinist Metal Cutting, 2007年,02期:4041.[4]張玲愛(ài),[J].金屬加工(冷加工),MW Metal Cutting,2008年,05期:3637.[5][J].制造技術(shù)與機(jī)床,Manufacturing Technology amp。 Machine Tool,1982年,09期:4546.[6][J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，2007年，6期：3032.[7] B 的直線度誤差數(shù)據(jù)處理[J].計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)，2008年9月，9期：9092.[8]隋文濤，[J].網(wǎng)絡(luò)與信息化，2006年，6期：4648. 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