逼近式孔心定位方法研究及其拓展應(yīng)用.pdf

1、箱體類工件,孔是其重要定位要素和加工、測量對象。大型箱體類工件加工,需要大型機床。由此引發(fā)如下問題:
　　(1)大型工件需要大型機床加工,設(shè)備工時昂貴;
　　(2)傳統(tǒng)測量、定位方法效率低、補償不便,高精度定位與加工需多次反復(fù)才能完成;
　　(3)國內(nèi)外在大型箱體零件加工方面的差距主要體現(xiàn)在輔助時間的長短上,而測量、定位時間是輔助工時的主要因素。
　　以船用發(fā)動機箱體零件加工為例,通常加工的第一個問題就是工件在機

2、床上的安放問題——正確定位。要求箱體某軸線與機床某運行方向平行或垂直是最常見的定位內(nèi)容之一。實際調(diào)查發(fā)現(xiàn),這是非常耗費工時的內(nèi)容。因此,如何減少工件定位工時變得很有意義。為了快速實現(xiàn)工件孔心定位,本課題提出了一種回轉(zhuǎn)激光位移傳感器的逼近孔心定位方法并設(shè)計了孔心定位測量頭。將測量頭固定于機床的主軸上,主軸旋轉(zhuǎn)中心置于理想圓心附近即可。在機床旋轉(zhuǎn)的同時,沿與主軸軸線正交且相互垂直的兩個方向上移動主軸,直到測量變化量達(dá)到最小(理論上可以為零)

3、,此時可以認(rèn)為軸孔中心達(dá)到重合。機床上顯示的坐標(biāo)值就是被測軸孔孔心在機床上的坐標(biāo)。編寫測量程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的接收、處理以及實時動態(tài)曲線顯示。將孔心定位方法以及孔心定位測量頭擴展應(yīng)用于孔心距的測量。運用逼近式孔心定位方法能夠快速準(zhǔn)確的求出兩平行軸孔的孔心,從而確定兩個軸孔孔心之間的距離。通過誤差的來源和影響分析孔心定位及孔心距測量的精度。本文的主要工作如下:
　　1.孔心定位的發(fā)展現(xiàn)狀和常用方法的研究。
　　2.孔心定位系統(tǒng)及孔心

4、定位測量頭的設(shè)計。
　　3.軟件的編寫。包括軟件界面的設(shè)計、通過串口接收無線模塊傳出的傳感器的測量值、測量數(shù)據(jù)實時的處理、顯示和保存以及測量結(jié)果以圖形直觀顯示。
　　4.孔心定位實驗驗證。將孔心定位測量頭安裝在機床主軸上,運用逼近式孔心定位方法測量標(biāo)準(zhǔn)環(huán)規(guī)的孔心在機床上的位置,并進(jìn)行多次反復(fù)實驗驗證。
　　5.將孔心定位方法和孔心定位測量頭結(jié)合應(yīng)用于孔心距的測量,并將孔心距測量實驗中得出的測量結(jié)果與三坐標(biāo)機對孔心距的測