外文翻譯---三坐標(biāo)測量機(jī)測頭的誤差校準(zhǔn)-其他專業(yè)(參考版)
2025-01-23 09:17本頁面
【正文】 在用三坐標(biāo)測量機(jī)測量點(diǎn)元素時(shí)，測量軟件在自動(dòng)補(bǔ)償測球半徑過程中會(huì)出現(xiàn)測球半徑補(bǔ)償誤差。 ② 測針軸線與被測表面法線間的夾角α對補(bǔ)償誤差的影響 當(dāng)測針軸線與被測表面法線間的夾角α等于 0 時(shí)，測球半徑補(bǔ)償誤差δ也為0。 ① 測球半徑 r 對補(bǔ)償誤差的影響 補(bǔ)償誤差δ與測球半徑 r成正比關(guān)系，即測球半徑 r越小，補(bǔ)償誤差δ也越小。但被補(bǔ)償點(diǎn)并非真正的接觸點(diǎn)，而 是測頭沿著測針接觸工件方向的延長線上的一個(gè)點(diǎn)。 在實(shí)際測量時(shí)，每測量一個(gè)元素，系統(tǒng)都可以自動(dòng)區(qū)分測球半徑的補(bǔ)償方向，計(jì)算正確的補(bǔ)償半徑。實(shí)際上，測量作為一個(gè)動(dòng)態(tài)過程，其測量值應(yīng)該考慮到從測頭采點(diǎn)到實(shí)際向系統(tǒng)傳送該點(diǎn)坐標(biāo)值時(shí)發(fā)生的機(jī)器空間移動(dòng)距離。 (2)測球半徑補(bǔ)償誤差 當(dāng)測針接觸到工件時(shí)，三坐標(biāo)測量機(jī)接收的的坐 標(biāo)值應(yīng)是紅寶石球頭中心點(diǎn)坐標(biāo)，顯然，測量軟件將自動(dòng)沿著測針從接觸點(diǎn)回退的方向加上一個(gè)測球半徑值作為測量值。一種是通過專用夾具或自動(dòng)裝卸裝置，將工件放在工作臺(tái)沙鍋內(nèi)的某儀固定位置。在以上三步操作中檢測點(diǎn)位置的確定都是依據(jù)工件坐標(biāo)系來選擇的。通常采用 6點(diǎn)找正法，即“ 321”方法對工件進(jìn)行找正。因此在進(jìn)行實(shí)際檢測之前首先要確定工件坐標(biāo)系在 CMM機(jī)器坐標(biāo)系中的位置關(guān)系。測頭庫中的測頭經(jīng)過一次校準(zhǔn)后可重復(fù)交換使用而無需重新校準(zhǔn)。 測量過程中所有要用到的探針都要進(jìn)行校準(zhǔn)，而且一旦探針改變位置，或者取下后下次再用時(shí)要重新進(jìn)行校準(zhǔn)，這樣一來在探針的校準(zhǔn)方面要用去大量的時(shí)間。校準(zhǔn)的 具體操作步驟一般如下：將探頭正確的安裝在 CMM的主軸上；將探針在工件表面移動(dòng)，看是否均能測得到，檢查探針是否清潔。校準(zhǔn)球是一個(gè)已知直徑的校準(zhǔn)球，校準(zhǔn)探針的過程實(shí)際上就是對這個(gè)已知直徑的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測量直徑的過程，如圖 71 所示。因此首先必須對探針進(jìn)行校準(zhǔn)。因?yàn)樵谠S多尺寸的測量當(dāng)中需要沿不同的方向進(jìn)行探測，系統(tǒng)記錄的是探針中心的坐標(biāo)而不是接觸點(diǎn)的坐標(biāo)。需要時(shí)可加長測桿以增大探測深度，但值得注意的是，使用測針加長桿會(huì)降低剛性，從而降低測量精度。球頭尺寸和測針有效工作長度的選取取決于被測工件。測針針桿一般用非磁性的不銹鋼針桿或碳鎢纖維針桿，以保證測針的剛性。如何選用合適的測針類型和規(guī)格取決于被測工件的特征，但是在任何情況下，測針的剛性和測球的球度都是不可或缺的。 2 測球半徑補(bǔ)償誤差 (1)測針的選擇 正確選擇和使用測頭是影響坐標(biāo)測量機(jī)的測量精度的重要因素。因此按其功能，電氣接觸式測頭又可分為作瞄準(zhǔn)用的開關(guān)測頭和具有測微功能的三向測頭。這種測頭作為測量傳感器，是唯一與工件接觸的部件，每測量一個(gè)點(diǎn)時(shí)，測頭傳感部分總有一個(gè)“接觸— 偏轉(zhuǎn) — 發(fā)訊 — 回復(fù)”的過程，測頭的測端與被測件接觸后可作偏移，傳感器輸出模擬位移量的信號(hào)。由于其明顯的缺點(diǎn)，目前這種測頭已很少使用。機(jī)械接觸式測頭主要用于手動(dòng)測量。 (1)機(jī)械接觸式測頭 接觸式測頭又稱為“剛性測頭”、“硬測頭”，一般用于“靜態(tài)”測量，大多作為接觸元件使用。觸發(fā)式測量頭又分為機(jī)械接觸式測頭和電氣接觸式測頭；非接觸式測頭則包括光學(xué)顯微鏡、電視掃描頭及激光掃描頭等。坐標(biāo)測量機(jī)的發(fā)展促進(jìn)了新型測頭的研制，新型測頭的開發(fā)又進(jìn)一步擴(kuò)大了測量機(jī)的應(yīng)用范圍。 1 測頭的分類 測量頭作為測量傳感器，是坐標(biāo)測量系統(tǒng)中非常重要的 部件。選用直徑大的紅寶石探針，一方面可以減小加工表面缺陷時(shí)測量精度的影響，另一方面可以增大探針的有效工作長度。測量時(shí)探針的彎曲越大，偏移越大，測量的重復(fù)精度就越低。如圖所示，根據(jù)不同的需要可以選擇不同的類型的探針。它的作用是為紅寶石球提供一個(gè)固定的 支撐，當(dāng)探針接觸被測表面時(shí)，探針的微笑移動(dòng)可觸發(fā)開關(guān)，從而發(fā)出信號(hào)。在 CAD 指導(dǎo)的檢測系統(tǒng)中可以根據(jù)被測工件的 CAD 模型直接計(jì)算出被測點(diǎn)法向，讓測頭從法向接觸被測點(diǎn)，這樣就比較容易判斷觸點(diǎn)的位置。因此，在測量時(shí)必須用恰當(dāng)?shù)姆椒ㄍ茢鄿y頭端部球與被測零件的觸點(diǎn)位置。因此測量速度比硬探頭掃描測量速度低。 在觸發(fā)式測頭進(jìn)行測量的過程中，探針必須偏移一個(gè)固定的數(shù)量才會(huì)觸發(fā)開關(guān)，因此，測量結(jié)果中要對這段偏移進(jìn)行補(bǔ)償。這種測頭的特點(diǎn)是具有三維特性，即 X,Y,Z 三個(gè)方向的移動(dòng)接觸均能引起觸發(fā)。當(dāng)回路中的電阻增大到一定數(shù)值時(shí)，兩端超過一定數(shù)值的電壓將將起到開關(guān)電路發(fā)出信號(hào)。 6 個(gè) 觸點(diǎn)圖中的方式依次連接，并接一個(gè)恒定電流電源。觸發(fā)式測頭是由雷尼紹公司發(fā)明的，現(xiàn)在該公司生產(chǎn)一系列 的觸發(fā)式測頭，可用于 CNC加工中心，雷尼紹公司的生產(chǎn)的 CMM測頭現(xiàn)已成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)配置，廣泛地用于各大生產(chǎn)廠家的 CMM 上。但是由于它具有了三坐標(biāo)的雛形，在使用測頭鉆孔的位置時(shí)也相當(dāng)有效。最初人們使用 CMM 時(shí)，由操 作人員移動(dòng)坐標(biāo)軸，所用的測頭是剛性的，當(dāng)剛性測頭以一定的接觸力接觸到被測表面時(shí)，人為記錄下各坐標(biāo)軸的坐標(biāo)值。接觸類的測頭主要包括觸發(fā)式、模擬式兩種。 CMM 測頭 測頭是 CMM 非常重要的部件，可以這樣說，測頭的發(fā)展先進(jìn)程度就標(biāo)志著CMM 的發(fā)展先進(jìn)程度。 除了再質(zhì)量檢測方面使用 CMM 外， CMM 還可以用于對實(shí)物的仿物的信制加工中，即所謂逆向工程。目前，隨著計(jì)算機(jī)硬件性能的提高和價(jià)格降低，絕大部分CMM 均配有計(jì)算機(jī)，利用計(jì)算機(jī)可對測量所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行在線分析，以判別被控件是否合格。 CMM 在自動(dòng)化程度方面有很大的差別。與投影儀、輪廓測量儀、圓度測量儀、激光測量儀等比較，CMM 具有適應(yīng)性強(qiáng)， 功能完善等特點(diǎn)。 關(guān)鍵詞： 補(bǔ)償誤差 探針 找正 校準(zhǔn) 三維特性 觸發(fā) 坐標(biāo)測量機(jī)及其特點(diǎn) 坐標(biāo)測量機(jī)是一種具有很強(qiáng)柔性的尺寸測量設(shè)備， CMM在工業(yè)界的應(yīng)用開始于對棱柱零件的快速、精確測量。幾十年的發(fā)展充分證明，現(xiàn)代三坐標(biāo)測量系統(tǒng)打破了傳統(tǒng)的測量模式，具有通用、靈活、高效等特點(diǎn)，可以通過計(jì)算機(jī)控制完成各種復(fù)雜零件的測量，符合機(jī)械制造業(yè)中柔性自動(dòng)化發(fā)展的需要，能夠滿足現(xiàn)代生產(chǎn)對測量技術(shù)提出的高精度、高效率要求。s output meets the needs of the power work load promptly, and guarantee the control demand of unit steady operation. The practical method is to lead into properly feedforward control systems mentioned above and make boiler and steam turbine coordinate each other so that the schemes of various coordinate controls suitable to practical project can be attained, such as: coordinate control system based on“ boiler follows steam turbine” or“ steam turbine follows boiler”。附錄 2 Study and Design no Automation Control System of the Thermal Power Unit from the System Point of view. Tian Jianyan liu sifeng Pan lizhen （ 1. N
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