亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        溫度對三坐標(biāo)測量機(jī)影響的技術(shù)研究

        2015-05-07 14:54:20王洪廣孟祥忠
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2015年14期
        關(guān)鍵詞:補(bǔ)償溫度

        王洪廣 孟祥忠

        摘 要:溫度對三坐標(biāo)測量機(jī)精度的影響是很大的。受溫度影響的關(guān)鍵部件是如何變化并被修正補(bǔ)償?shù)?,正確理解三坐標(biāo)受溫度的影響是使用好三坐標(biāo)測量機(jī)的前提。

        關(guān)鍵詞:三坐標(biāo)測量機(jī);溫度;補(bǔ)償

        引言

        隨著中國工業(yè)的飛速發(fā)展,機(jī)械加工全行業(yè)的精度提高,企業(yè)對于檢具量具的精度要求越來越高。作為高端檢測儀器的三坐標(biāo)測量機(jī),也慢慢普及到了機(jī)械加工的每一個(gè)角落。三坐標(biāo)測量機(jī)的作用也尤為重要起來。概括來說,三坐標(biāo)測量機(jī)在生產(chǎn)中給我們帶來了兩方面的作用,一是檢測的便利性,二是加工件高精度的保證。三坐標(biāo)對溫度的要求是精度保障系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的前提條件,是絕對不能忽視的最基本的條件。所以溫度對三坐標(biāo)每個(gè)軸產(chǎn)生了哪些影響,如何才能盡量消除溫度影響?文章以當(dāng)前三坐標(biāo)的主流機(jī)型——移動(dòng)橋式三坐標(biāo)測量機(jī)為例來探討溫度對三坐標(biāo)的影響。

        1 橋式三坐標(biāo)測量機(jī)結(jié)構(gòu)和材料及溫度影響

        1.1 移動(dòng)橋式三坐標(biāo)測量機(jī)結(jié)構(gòu)

        移動(dòng)橋式三坐標(biāo)測量機(jī)以笛卡爾坐標(biāo)系為基礎(chǔ)來進(jìn)行測量空間的設(shè)計(jì),有X,Y,Z,三個(gè)軸來組成。

        文章以橫梁為X軸,工作臺為Y軸,上下運(yùn)動(dòng)的為Z軸來討論來進(jìn)行討論。

        每個(gè)軸都有機(jī)械部件,驅(qū)動(dòng),傳動(dòng),計(jì)數(shù)系統(tǒng)來組成。而受溫度影響最大的有兩塊,一是三軸的機(jī)械組成材料,二是光柵計(jì)數(shù)系統(tǒng)所受溫度的影響。

        1.2 移動(dòng)橋式三坐標(biāo)測量機(jī)機(jī)械部件材料

        三坐標(biāo)測量機(jī)對材料的要求有:

        (1)導(dǎo)熱性要好,以免外界有溫度變化(時(shí)間或空間)時(shí)形成溫度梯度,引起機(jī)械結(jié)構(gòu)的變形。

        (2)熱膨脹系數(shù)要小,以免溫度變化引起過大的長度變化。

        (3)剛性(彈性模量)要大,以免受力變形較大。

        (4)高的硬度及耐磨性,保證不易劃傷和磨損。

        (5)較高的強(qiáng)度不易斷裂。

        (6)運(yùn)動(dòng)部分材料的密度小,減小運(yùn)動(dòng)部分的慣性。

        (7)受潮要不易變形。

        (8)工藝性好,易于加工。

        (9)成本低。

        根據(jù)三坐標(biāo)的發(fā)展及當(dāng)前多數(shù)三坐標(biāo)的使用材料來看,集中于四種材料:花崗石,鋁合金,陶瓷,鋼。

        花崗石比鋼輕,比鋁重,是目前應(yīng)用較為普遍的一種材料?;◢弾r的主要優(yōu)點(diǎn)是變形小、穩(wěn)定性好、不生銹,易于做平面加工,易于達(dá)到比鑄鐵更高的平面度,適合制作高精度的平臺與導(dǎo)軌。由于花崗石的熱膨脹系數(shù)小,很適合與氣浮導(dǎo)軌配合。

        三坐標(biāo)測量機(jī)主要是使用高強(qiáng)度鋁合金。鋁材料的優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、變形小、導(dǎo)熱性能好,并且能進(jìn)行焊接,適合作測量機(jī)上的許多部件。應(yīng)用高強(qiáng)度鋁合金是目前的主要趨勢。

        陶瓷是近年來發(fā)展很快的材料。它是將陶瓷材料壓制成形后燒結(jié),再研磨而得。它的特點(diǎn)是多孔、質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、易加工、耐磨性好、不生銹,適于作Y軸和Z軸導(dǎo)軌。陶瓷的缺點(diǎn)是制作設(shè)備造價(jià)高、工藝要求也較高,而且毛胚制造復(fù)雜,所以使用這種材料的測量機(jī)不多。

        鋼通常被用作大型機(jī)的工作臺和導(dǎo)軌材料。從加工到造價(jià)來說,鋼使用起來都比較昂貴,并且精度加工比較困難。但大型機(jī)往往對精度要求沒那么高,而且國外的大型機(jī)多數(shù)采用是鋼結(jié)構(gòu),并建立了一套完整的補(bǔ)償方法。

        2 三坐標(biāo)計(jì)數(shù)系統(tǒng)的安裝特點(diǎn)

        對于三坐標(biāo)測量機(jī)的光柵計(jì)數(shù)系統(tǒng),多數(shù)廠家采用的是兩種結(jié)構(gòu)。一種是直接將光柵尺粘貼在三個(gè)軸的導(dǎo)軌材料上。另一種是采用光柵尺基座,將基座粘貼在三個(gè)軸的導(dǎo)軌上,再將光柵尺裝入光柵尺的基座中。

        對于直接將光柵尺粘貼在導(dǎo)軌上的三坐標(biāo)來說,溫度對其的影響要考慮兩方面的因素:一是導(dǎo)軌材料受溫度的影響,二是光柵尺本身的變化。此時(shí),如果使用溫度補(bǔ)償功能的話,要在導(dǎo)軌材料和光柵尺兩種材料的線性膨脹中選擇一個(gè)合適的值來確定。

        對于使用光柵尺基座的計(jì)數(shù)系統(tǒng)來說,一種是兩端預(yù)緊的,一種是一段固定的。對于兩端預(yù)緊的系統(tǒng)來說,仍然要考慮導(dǎo)軌材料和光柵尺兩種材料的熱膨脹。對于一段固定的,可以只考慮光柵尺本身的線性膨脹。

        以海德漢光柵尺為例,如圖2所示。

        帶基座的光柵尺

        不帶基座的光柵尺

        圖2

        在三坐標(biāo)測量機(jī)的生產(chǎn)、校準(zhǔn)和使用過程中,對于光柵尺的線性膨脹在下位機(jī)或上微機(jī)通常都是存在補(bǔ)償?shù)?。這一點(diǎn)也是我們在使用三坐標(biāo)測量機(jī)之前要著重注意的。

        3 計(jì)數(shù)系統(tǒng)位置度的補(bǔ)償受溫度的影響

        對于三坐標(biāo)來說,三個(gè)軸的位置度補(bǔ)償就是光柵計(jì)數(shù)系統(tǒng)的修正和補(bǔ)償。通常來說,位置度的補(bǔ)償是通過激光干涉儀來進(jìn)行補(bǔ)償?shù)摹?/p>

        校準(zhǔn)界所用的國際基準(zhǔn)溫度是20℃ ,三坐標(biāo)測量機(jī)及機(jī)床一般參照此溫度來執(zhí)行校準(zhǔn)。三坐標(biāo)測量機(jī)要求用戶的現(xiàn)場使用環(huán)境是20℃,而出廠前作精度補(bǔ)償時(shí),都是嚴(yán)格控制在20℃附近來作精度修正的。

        在一般的工廠環(huán)境中通常無法取得精確的溫度控制,因此機(jī)床也無法保持在這個(gè)溫度上。因?yàn)榇蠖鄶?shù)機(jī)床會隨著溫度變化膨脹或收縮,可能導(dǎo)致校準(zhǔn)發(fā)生誤差。

        為避免校準(zhǔn)誤差,線性測量軟件納入一種稱為熱膨脹補(bǔ)償數(shù)學(xué)修正,應(yīng)用在線性激光讀數(shù)上。軟件使用膨脹系數(shù)將測量加以歸一,并使用環(huán)境補(bǔ)償裝置來測量平均機(jī)床溫度。修正的目的是要評估在 20℃的溫度下執(zhí)行校準(zhǔn)時(shí)應(yīng)得的激光器校準(zhǔn)結(jié)果。

        所以在激光補(bǔ)償時(shí),通??紤]的因素有:波長補(bǔ)償,材料熱膨脹補(bǔ)償。

        波長補(bǔ)償是考慮激光受環(huán)境的影響,比如氣溫,氣壓,相對濕度。材料熱膨脹補(bǔ)償主要是考慮機(jī)床材料的熱膨脹。前者主要是修正激光的準(zhǔn)確性,后者是考慮到機(jī)床本身的變換而對激光進(jìn)行的準(zhǔn)確性修正。

        圖3為雷尼紹激光干涉儀的位置度修正原理圖。

        4 測量機(jī)的結(jié)構(gòu)溫度補(bǔ)償

        為了適應(yīng)車間溫度環(huán)境,克服溫度變化所引起的變形,在一些大尺寸的測量機(jī)上安裝了實(shí)時(shí)的結(jié)構(gòu)溫度補(bǔ)償。

        對于普通大型橋式三坐標(biāo)測量機(jī),因?yàn)闄M梁和豎軸結(jié)構(gòu)簡單,溫度變化帶來的影響非常小。主要的影響是用于放置工件的工作臺,其通常采用的是花崗巖整體結(jié)構(gòu),溫度引起的非線性變形比較復(fù)雜。某些廠家特地為這種工作臺進(jìn)行了有限元分析,進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模,從而確立了較少的溫度傳感器布局,可以達(dá)到修正工作臺受溫度影響引起的非線性變形情況。

        工作臺的結(jié)構(gòu)溫度傳感器通常被均勻的布置在三坐標(biāo)工作臺的下方。當(dāng)測量機(jī)的控制系統(tǒng)開始工作時(shí),會對處于工作臺下方的幾個(gè)溫度傳感器進(jìn)行讀數(shù)。讀取的溫度傳感器數(shù)據(jù)會被輸入已經(jīng)建立在控制系統(tǒng)軟件補(bǔ)償模型中。通過模型的計(jì)算,將計(jì)算得出的補(bǔ)償數(shù)據(jù)應(yīng)用于三坐標(biāo)整機(jī)的誤差補(bǔ)償文件中,從而對三坐標(biāo)測量機(jī)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)補(bǔ)償。

        5 工件溫度傳感器的使用

        工件溫度傳感器在三坐標(biāo)上的使用也是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。工件溫度傳感器通常是采集的所需測量的工件的溫度來進(jìn)行工件測量尺寸的修正。

        當(dāng)完成一件零件的加工時(shí),為了盡快得到零件的尺寸。往往急于進(jìn)行三坐標(biāo)的測量,使工件的溫度與三坐標(biāo)測量機(jī)環(huán)境的溫度不同。這時(shí)三坐標(biāo)需要對尺寸進(jìn)行工件溫度的修正。

        這樣,也使得我們的三坐標(biāo)適應(yīng)了更寬的范圍。

        但是,需要注意的是,我們的工件是一個(gè)空間體,它受溫度變化的變形同樣是非線性的。對每一個(gè)工件進(jìn)行建模分析是不現(xiàn)實(shí)的。所以為了得到更準(zhǔn)確的數(shù)值,最好的方法就是將工件恒溫到和三坐標(biāo)測量機(jī)同樣的標(biāo)準(zhǔn)室溫(20℃)再進(jìn)行測量。

        參考文獻(xiàn)

        [1]雷尼紹激光器系統(tǒng)手冊[Z].版權(quán)所有2000-2002Renishaw plc 版本6.1.

        [2]張國雄.三坐標(biāo)測量機(jī)[M].天津:天津大學(xué)出版社,1999.

        [3]海德漢敞開式直線光柵尺樣本[Z].2011.

        [4]??怂箍禍y量技術(shù)(青島)有限公司.實(shí)用坐標(biāo)測量技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007

        [5]梁榮茗.三坐標(biāo)測量機(jī)的設(shè)計(jì)、使用、維修與鑒定[M].北京:中國計(jì)量出版社,2001.

        作者簡介:王洪廣,男,籍貫:山東青島,學(xué)歷:在職研究生,職稱:中級工程師,研究方向:控制工程。

        猜你喜歡
        補(bǔ)償溫度
        “溫度”“熔化和凝固”知識鞏固
        一張票的溫度
        無功補(bǔ)償電容器的應(yīng)用
        山東冶金(2019年5期)2019-11-16 09:09:38
        停留在心的溫度
        解讀補(bǔ)償心理
        測個(gè)溫度再蓋被
        找回溫度
        山東青年(2016年2期)2016-02-28 14:25:34
        用26℃的溫度孵化成功
        山東青年(2016年1期)2016-02-28 14:25:28
        植物補(bǔ)償和超補(bǔ)償作用
        Buck-Boost變換器的環(huán)路補(bǔ)償及仿真
        電測與儀表(2014年8期)2014-04-04 09:19:36
        亚洲中文字幕第一页在线| 国产91精品高潮白浆喷水| 女人高潮久久久叫人喷水| 亚洲精品字幕| 欧美伊人亚洲伊人色综| 国内精品熟女一区二区| 国产天堂av在线一二三四| 九色九九九老阿姨| 国内精品大秀视频日韩精品| 男女上床视频在线观看| 日本免费在线一区二区三区| 久久精品国产成人| 欧美国产小视频| 一区二区三区国产视频在线观看| 日韩人妖视频一区二区| 2021国产精品国产精华| 国产欧美一区二区成人影院| 亚洲成人免费久久av| 亚洲av成人综合网成人| 精品少妇人妻av一区二区| 国产精品 精品国内自产拍| 男女视频在线观看一区二区| 极品粉嫩嫩模大尺度无码视频| 国产精品白丝喷水在线观看| 亚洲色图视频在线观看网站| 久久免费精品日本久久中文字幕| 久久天天躁夜夜躁狠狠| 同性男男黄g片免费网站| 久久精品韩国日本国产| 日本a级一级淫片免费观看| 无码人妻久久一区二区三区免费 | 午夜三级a三级三点| 精品亚洲少妇一区二区三区| 国产91在线播放九色快色| 亚洲乱亚洲乱妇无码麻豆| 国产福利午夜波多野结衣| 黄网站a毛片免费观看久久| 国产成人av一区二区三区不卡| 女同性黄网aaaaa片| 久久久久久国产福利网站| 日本免费一区二区三区在线播放|