大型球面磨削球度誤差的原位判別與誤差補償.pdf

1、傳統(tǒng)的球度測量方式主要采用三坐標(biāo)測量機對球形零件的球度進(jìn)行離線檢測，這種方式一次只能測量上半個球面，若要測量完整球面，需要對球形零件進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，從而引入重復(fù)定位誤差。此外，采用離線檢測的方式需要停機將工件送到檢測裝置上進(jìn)行檢測，降低了加工效率，且二次裝夾時會引入重復(fù)定位誤差，不利于后續(xù)的補償。球度誤差的原位判別與補償可以提高加工效率，降低廢品率，實現(xiàn)實時檢測和原位補償。因此，球度誤差的原位判別與評定對于球面磨床的在位補償具有重要意義。本文

2、針對大型球面球度誤差的原位判別與補償方法進(jìn)行了研究。對機床幾何誤差進(jìn)行了建模與分析，對帶偏球體表面磨削跡線進(jìn)行了模擬仿真，基于機器視覺技術(shù)對圖像進(jìn)行了處理并計算各項誤差，最后設(shè)計出一套球度誤差在位補償裝置并提出了具體補償策略。具體研究內(nèi)容如下：
　　研究分析了機床幾何誤差對球體表面形狀精度的影響規(guī)律?；诖笮颓蛎婢苣ハ髟恚⒘饲蛎婺ゴ矌缀握`差的數(shù)學(xué)模型，得到了縱向幾何誤差與球度誤差之間的關(guān)系。建立了誤差條件下球體表面單磨粒軌

3、跡的數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行了仿真模擬，分析了各因素對磨削跡線形貌的影響。
　　研究了球體表面磨紋軌跡的特性，提出了磨紋軌跡交錯度的概念用于評判球體球度誤差。根據(jù)交錯臨界位置條件推導(dǎo)了交錯度的數(shù)學(xué)公式，分析了各因素對磨紋軌跡交錯度的影響，揭示了磨紋軌跡交錯度、磨床幾何誤差和球體表面形狀精度的內(nèi)在關(guān)系。
　　提出了磨紋表面交錯度特征的提取方法。研究了圖像處理的關(guān)鍵技術(shù)，使用邊緣提取、圖像分塊、區(qū)域篩選、模板匹配、圖像計算的方法，提取了

4、磨紋表面交錯度特征。根據(jù)圖像自身特征對圖像進(jìn)行分塊，基于球體表面磨削紋理特性提出了一種快速區(qū)域搜索算法，解決模板匹配時運行速度較慢的問題。針對不同類型磨紋建立了匹配模板庫，最后實驗驗證了所提出的球度判別方法。
　　設(shè)計了一套基于雙向微位移驅(qū)動器的球度誤差在位補償機構(gòu)，基于所提出的球度誤差原位判別方法給出了誤差補償策略，并對該補償方式進(jìn)行了可行性分析。根據(jù)壓電陶瓷微位移驅(qū)動器所需承受的最大負(fù)載以及最大位移對微位移驅(qū)動器進(jìn)行了設(shè)計選型