转台工作面角位置测量装置误差分析与补偿-仪器仪表学报
测球半径补偿误差.
三坐标测量机测头的测球半径补偿误差 1950年英国FERRANTI公司制造出第一台数字式测头移动型三坐标测量机、1973年前西德OPTON公司完成三维测头设计并与电子计算机配套推出第一个三坐标测量系统以来，经过几十年的快速发展，坐标测量技术已臻成熟，测量精度得到极大提高，测量软件功能更加强大，操作界面也日益完善，生产厂家遍布全球，开发出了适于不同用途的三坐标测量机型。几十年的发展充分证明，现代三坐标测量系统打破了传统的测量模式，具有通用、灵活、高效等特点，可以通过计算机控制完成各种复杂零件的测量，符合机械制造业中柔性自动化发展的需要，能够满足现代生产对测量技术提出的高精度、高效率要求。 除用于空间尺寸及形位误差的测量外，应用坐标测量机对未知数学模型的复杂曲面进行测量，提取复杂曲面的原始形状信息，重构被测曲面，实现被测曲面的数字化，不仅是坐标测量机应用的一个重要领域，也是反求工程中的关键技术之一，近年来也得到快速发展。 1 测头的分类 测量头作为测量传感器，是坐标测量系统中非常重要的部件。三坐标测量机的工作效率、精度与测量头密切相关，没有先进的测量头，就无法发挥测量机的卓越功能。坐标测量机的发展促进了新型测头的研制，新型测头的开发又进一步扩大了测量机的应用范围。按测量方法，可将测头分为接触式（触发式）和非接触式两大类。触发式测量头又分为机械接触式测头和电气接触式测头；非接触式测头则包括光学显微镜、电视扫描头及激光扫描头等。本文讨论的重点为触发式测头。 (1)机械接触式测头 接触式测头又称为“刚性测头”、“硬测头”，一般用于“静态”测量，大多作为接触元件使用。这种测头没有传感系统，无量程、不发讯，只是一个纯机械式接触头。机械接触式测头主要用于手动测量。由于人工直接操作，故测头的测量力不易控制，只适于作一般精度的测量。由于其明显的缺点，目前这种测头已很少使用。 (2)电气接触式测头 电气接触式测头又称为“软测头”，适于动态测量。这种测头作为测量传感器，是唯一与工件接触的部件，每测量一个点时，测头传感部分总有一个“接触—偏转—发讯—回复”的过程，测头的测端与被测件接触后可作偏移，传感器输出模拟位移量的信号。这种测头不但可用于瞄准(即过零发讯)，还可用于测微(即测出给定坐标值的偏差值)。因此按其功能，电气接触式测头又可分为作瞄准用的开关测头和具有测微功能的三向测头。电气接触式测头是目前使用最多的测头。 2 测球半径补偿误差 (1)测针的选择 正确选择和使用测头是影响三坐标测量机的测量精度的重要因素。测针安装在测头上，是测量系统中直接接触工件的部分，它与测头的通讯式连接渠道称作触发信号。如何选用合适的测针类型和规格取决于被测工件的特征，但是在任何情况下，测针的刚性和测球的球度都是不可或缺的。 工业用红宝石是高硬度的陶瓷材料，红宝石测球具有很好的球度，测量时红宝石测球的球头磨损可忽略不计。测针针杆一般用非磁性的不锈钢针杆或碳钨纤维针杆，以保证测针的刚性。测
三轴转台技术要求
三轴转台技术要求 1功能要求 工作方式 具有角速度、角位置控制功能，具有远控功能。具备承载负载特性 负载不大于15kg，尺寸不大于Ф250×400。 2技术指标 机械位置精度要求 a）三轴垂直度：≤±5″； b）三轴相交度Φ1mm的球形范围内； 转角范围 a）内环连续滚转； b）中环连续滚转； c）外环连续滚转； 转速率范围 a）内环：0.005°/s~2000°/s； b）中环：0.005°/s~400°/s； c）外环：0.005°/s~400°/s。 最大角加速度 a）内环：2000°/ s2； b）中环：400°/ s2； c）外环：400°/ s2。 三轴速率精度 a）±0.005°/s（≤200°/s）； b）±0.01%（≤200°/s） 姿态角位置静态误差 a）定位精度：±0.001°；
b）控制精度：±0.001°； c）位置分辨率：±0.0005°。 频率响应 a）内环：10Hz； b）中环：6Hz； c）外环：6Hz。 3 接口要求 电气接口 a）以太网接口 b）导电滑环要求 ●数量：共60环，两两双绞屏蔽，即30对为用户信号线（其中，6 对单环电流为3A，24对单环电流为0.5A）； ●屏蔽层进滑环内部； ●导电环环道接触电阻：＜20mΩ； ●掉电环环道绝缘电阻：≥500MΩ； ●导电环环道接触电阻变化量：＜5mΩ； ●导电环寿命：1×107转。 机械接口 安装面要求：基准面平行度：0.01mm，法兰加定位装置。 4 结构要求 a）转台结构：立式； b）转台的中心高度应在1.2~1.4米； 5 供电要求 a）三相380V±10%，50Hz±1%； b）二相220V±10%，50Hz±1%。
在线化学分析仪表(校准规范)
火力发电厂化学仪表检修、 校准、维护规范 （原理） 编写：马培亮 审核：黄俊东 批准：` 南京国能环保科技发展有限公司发布
目次 前言 1、氢纯度分析器 1 2、电导式分析仪表（在线电导率仪、酸碱浓度计） 2 3、电位式分析仪表（在线酸度计、钠离子监测仪） 6 4、电流式分析仪表（在线溶解氧表、联氨表） 9 5、光学式分析仪表（在线硅表、磷表） 12 6、湿度分析仪表 13
前言 根据中华人民共和国电力行业标准DL/T 677-1999《火力发电厂在线工业化学仪表检验规程》，参照《火力发电厂热工自动化设备检修、运行维护规程》（试行稿），结合化学分析仪表的实际情况，编写《火力发电厂化学分析仪表检修、校准、维护规范》，以作为化学分析仪表的检修、校准、运行维护管理准则，使其在线连续运行的分析仪表的测量数据能准确、可靠地安全投运，提高化学监督水平，以保证本厂汽轮发电机组设备的安全和经济运行。
1 氢纯度分析器 1.1 氢纯度分析器的检修 1.1.1 检修项目和质量要求 1.1.1.1 一般检查 a) 吹扫管道：用氮气吹扫管道系统，保证其干燥无油无其它机械杂质。 b) 抽气流量调整组件的检修：更换过滤器中的变色硅胶干燥器，清扫过滤器； 清洗流量计，使流量计达到分度清晰，浮子上下灵活，严密不漏。 c) 转换器检修：清扫表内积灰，清洗进气、排气管中的滤网；检查各元器件 及连接导线有无损坏、松脱等现象； d) 气路系统严密性检查：对系统施加1.5倍工作压力，保持10分钟，其压力 降不应超过试验压力的0.5%。 1.1.1.2 绝缘检查 用250V绝缘表测量电路对线路、外壳的绝缘电阻，应不小于2MΩ。 1.2 氢纯度分析器的校准 1.2.1 整套仪表的校准和技术标准 1.2.1.1 传感器送专业检定部门或制造厂检验。 1.2.1.2 校准前检查性校验 通电预热30min后，用氢含量为测量上限和下限的标准气体通入仪表，进行校准前检查性校验。 1.2.1.3 上限、下限和报警点调整 a) 若检查性校验中示值基本误差值大于允许基本误差值的2/3，则用氢含量为 测量上限和下限的标准气体通入仪表，调校仪表的上限和下限。 b) 调好平衡电轿输出相位。 c) 调好“氢纯度”报警信号。 1.2.1.4 示值基本误差的校准 示值误差不应超过测量范围的±2.5%。 1.3 运行维护 1.3.1 投入前的检查与验收 a) 检查电路、气路的连接应正确、可靠。
三坐标测量位置度的方法及注意事项
摘要：位置度检测是机动车零部件检测中经常进行的一项常规检验。所谓“位置度”是指对被评价要素的实际位置对理想位置变动量的指标进行限制。在进行位置度检测时首先要很好地理解和消化图纸的要求，在理解的基础上选择合适的基准。位置度的检测就是相对于这些基准，它的定位尺寸为理论尺寸。 关键词：三坐标;位置度;方法 一、位置度的三坐标测量方法 1.1 计算被测要素的理论位置 ①根据不同零部件的功能要求，位置度公差分为给定一个方向、给定两个方向和任意方向三种，可以根据基准体系及确定被测要素的理论正确位置的两个理论正确尺寸的方向选择适当的投影面，如XY平面、XZ平面、YZ平面。②根据投影面和图纸要求正确计算被测要素在适当投影面的理论位置。 1.2 根据零部件建立合适的坐标系。在PC-DMIS软件中，可以把基准用于建立零件坐标系，也可以使用合适的测量元素建立零件坐标系，建立坐标的元素和基准元素可以分开。 1.3 测量被测元素和基准元素。在被测元素和基准元素取点拟合时，最好使用自动程序进行，以减少手动检测的误差。 1.4 位置度的评价。①在PC-DMIS软件中，位置度的评价可以直接点击位置度图标。②在位置度评价对话框中包含两个页面，特征控制框和高级，首先根据图纸要求设置相应的基准元素，在基准元素编辑窗口中只会出现在编辑当前光标位置以上的基准特征，如图1所示。 ③基准元素设置完成，回到特征控制框选择被测元素，设置基准，输入位置度公差。④在位置度评价的对话框中选择高级，在此对话框中可以设置特征控制框尺寸的信息输出方式和分析选项。如图2的对话框，在标称值一栏中手动键入被测要素的理论位置值，点击评价。 1.5 在报告文本中刷新就可以看到所评价的位置度结果。 二、三坐标测量位置度的注意事项
气垫导轨实验中的误差分析与计算
气垫导轨实验中摩擦阻力的修正 胡晓琳 050715 1 引言 普通物理力学实验中气垫导轨上滑块运动的各种实验,对理工科的教学来说,是最基本的实践环节。传统的实验方法是手工测量物体运动的距离、时间等,然后再通过必要的计算得到速度、加速度等物理量。这种手工操作会带来测量误差,而且学生也不能及时、直观地观察实验结果。如果能通过检测环节自动完成测量,并将实验数据用计算机进行处理,以图表的形式实时地显示出来,则会大大提高实验效果。气垫导轨(简称气轨)是近代在我国出现并逐渐普及的一种新兴低摩擦实验装置，它利用从导轨表面的小孔中喷出的压缩空气，使导轨表面和滑块之间形成一层很薄的气膜——气垫，将滑块浮在导轨上，由于气垫的漂浮作用，使在力学实验中难以处理的滑动摩擦力转化为气层间的粘滞性内摩擦力，使该因素引起的误差减小到近可忽略的地位;提高了实验精度。其次在计时方法上又采用了光电计时手段，使 ,,34时间的测量精度达到的量级。基于以上两方面的优点，近年来利用气垫导轨开设10~10 了许多实验，收到了良好的教学效果(但也存在一些不足，即由于所采用的实验测量方法不恰当或对实验过程中应予考虑的系统误差未作修正，使实验结果的误差比预期大得多，影响了这一新型教学仪器的作用发挥。因而，如何采用合理的实验方法，深入分析气垫导轨实验的误差来源和修正就成了实验中急待解决的问题(本文就这一问题作分析讨论。 气垫导轨实验中误差的来源是多方面的，有系统误差也有偶然误差(本文着重于对气垫导轨实验中的系统误差进行分析，至于偶然误差的原因和其它力学实验中的偶然误差并无特殊的区别，这里不作讨论。如何调整气轨的水平状态，是减小系
光栅常数测定实验数据处理及误差分析(精)
2012大学生物理实验研究论文 光栅常数测定实验数据处理及误差分析 摘要：在光栅常数的测定实验中，很难保证平行光严格垂直人射光栅，这将形成误差，分光计的对称测盘法只能消除误差的一阶误差，仍存在二阶误差。.而当入射角较大时，二阶误差将不可忽略。 关键词：误差，光栅常数，垂直入射，数据处理 Analysis and Improvements of the Method to Measure the Grating Constant xuyongbin (South-east University, Nanjing,,211189) Abstract: During the measuring of grating constant determination,the light doesn’t diffract the grating and leads to error.Spectrometer rm,there is still the measured the symmetry disc method can only eliminate the first -order correction term,there is still the second-order correction error.When the incident angle of deviation is large,the error can not be ignored,an effective dada processing should be taken to eliminate the error . key words: Grating Constant，Accidental error ,Improvements 在光栅常数测定的实验中，当平行光未能严格垂 直入射光栅时，将产生误差，用对称测盘法只能消除 一阶误差，仍存在二阶误差，我们根据推导，采取新 的数据处理方式以消除二阶实验误差。 1.1 光栅常数测定实验误差分析 在光栅光谱和光栅常数测定实验中，我们需要调节 光栅平面与分光计转抽平行，且垂直准直管，固定 载物台，但事实上，我们很做到，因此导致了平行 光不能严格垂直照射光栅平面，产生误差，虽然分 光计的对称测盘可以消除一阶误差，但当入射角
. 三坐标测量机测头的测球半径补偿误差的计算
三坐标测量机测头的测球半径补偿误差的计算 2010-2-5 15:49:00 来源：《工具技术》阅读：161次我要收藏 【字体：大中小】 摘要：介绍了三坐标测量机的发展与测量头的分类，结合实例重点分析了触发式测头的测球半径补偿误差的产生原因、计算方法和预防措施。 1 引言 从1950年英国FERRANTI公司制造出第一台数字式测头移动型三坐标测量机、1973年前西德OPTON公司完成三维测头设计并与电子计算机配套推出第一个三坐标测量系统 以来，经过几十年的快速发展，坐标测量技术已臻成熟，测量精度得到极大提高，测量软件功能更加强大，操作界面也日益完善，生产厂家遍布全球，开发出了适于不同用途的三坐标测量机型。几十年的发展充分证明，现代三标测量系统打破了传统的测量模式，具有通用、灵活、高效等特点，可以通过计算机控制完成各种复杂零件的测量，符合机械制造业中柔性自动化发展的需要，能够满足现代生产对测量技术提出的高精度、高效率要求。 除用于空间尺寸及形位误差的测量外，应用坐标测量机对未知数学模型的复杂曲面进行测量，提取复杂曲面的原始形状信息，重构被测曲面，实现被测曲面的数字化，不仅是坐标测量机应用的一个重要领域，也是反求工程中的关键技术之一，近年来也得到快速发展。 2 测头的分类 测量头作为测量传感器，是坐标测量系统中非常重要的部件。三坐标测量机的工作效率、精度与测量头密切相关，没有先进的测量头，就无法发挥测量机的卓越功能。坐标测量机的发展促进了新型测头的研制，新型测头的开发又进一步扩大了测量机的应用范围。按测量方法，可将测头分为接触式(触发式)和非接触式两大类。触发式测量头又分为机械接触式测头和电气接触式测头；非接触式测头则包括光学显微镜、电视扫描头及激光扫描头等。本文讨论的重点为触发式测头。
实验2 用游标卡尺和角尺测量位置度误差
实验二用游标卡尺和角尺测量位置度误差 一、实验目的 1．了解用游标卡尺和角尺测量位置度误差的方法及位置度误差的数据处理方法 2．加深对位置度误差的理解 二、实验内容 用游标卡尺、角尺、量块和圆柱销等测量孔轴线的位置度误差。 三、测量原理 图1所示零件上有一个四圆柱孔组，给出位置度公差Ф0.2mm。该四圆柱孔组的定位尺寸在水平方向为L1，在垂直方向为L2。按图1的标注，四圆柱孔组的位置度公差与定位尺寸及四圆柱孔的尺寸之间遵守独立原则。因此，只要各圆柱孔的实际轴线同时位于位置度公差带内和尺寸公差带内就算合格。测量分下列两个步骤进行。 1．测量各圆柱孔的位置度误差 图2为测量示意图。利用角尺、量块和圆柱销（以下简称销）建立以第1孔的孔心为原点，1、2两孔的孔心连线为x轴测量坐标系统，并由此确定量块组的尺寸L5和L6。然后，在此基础上，按图2所示用游标卡尺测出a1、a2、a3、a4等四个尺寸（尺寸a1可用游标卡尺测量）各孔轴线的坐标值按下列关系式计算： fx1=0 fy1=0 fx2=(a1-d)-L3 fy2=δ fx3=a3-d -L3 fy3=a2-d-L4+δ fx4=0 fy4=a4-d-L4 式中：fxi——第i孔实际轴线在x方向上的偏差； fyi——第i孔实际轴线在y方向上的偏差； d——检验所用销的大径 δ=L6-L5 已知：L3=76mm，L4=122mm，d=30mm 图1 图二
根据各孔的偏差坐标值，就可以利用作图法来求解各孔的位置度误差是否合格（见后面附例）。 四、测量步骤 1．测量各圆柱孔的位置度误差 （1）将销插入圆柱孔中，再将工件平放在平板上 （2）将角尺内侧的一边与1、2两孔中的销接触，并反复试选量块组尺寸L5和L6，放入1的y方向上与销接触，同时又能与角尺内侧的另一面紧贴。这样，测量坐标系统才能建立。记录 量块组的尺寸L5和L6，算出Δ值。 （3）用0.02mm读数的游标卡尺按图2所示分别测出a1、a2、a3、a4等四个尺寸。 （4）算出各孔轴线偏差的坐标值。 （5）作图求解各孔轴线的位置度误差，并判断合格与否。 图3 图4 示例：假设按前述步骤1的顺序，已求出图1所示各孔轴线偏差的坐标值如下： （mm） 用作图法求解位置度误差。 1．先在坐标纸上以孔心为圆心，以Ф0.2mm乘以放大倍数M为直径，M为作图时的放大倍
基于对径测量的转台分度误差标定技术-
第10期2016年10月组合机床与自动化加工技术 Modular Machine Tool &Automatic Manufacturing Technique No.10Oct.2016 文章编号:1001-2265(2016)10-0067-03一一一一DOI:10.13462/https://www.wendangku.net/doc/ea17021027.html,ki.mmtamt.2016.10.018 收稿日期:2016-06-30;修回日期:2016-07-19一?基金项目:国家自然科学基金项目(51375338) 作者简介:张海涛(1986 ),男,河南内乡人,天津大学博士后,研究方向为坐标测量技术及误差补偿,(E -mail)zhanghaitao@https://www.wendangku.net/doc/ea17021027.html,三 基于对径测量的转台分度误差标定技术? 张海涛,刘书桂,于一振 (天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津一300072) 摘要:针对配备高精度测头的机床转台分度误差标定问题,提出了一种可在任意角度对转台分度误差进行标定的方法三通过建立位于转台对径位置的两个标准球球心与转台中心以及转台运动误差的几何位置关系,测量转台转动前后两个标准球的球心位置,经过简便的计算,即可标定出转台分度误差三分析了两个标准球对径以及等高安装误差对标定结果的影响,通过实验验证了方法的有效性,实现了以较低的经济成本在转台任意角度位置对分度误差的高精度标定三关键词:转台;分度误差;对径测量;标定 中图分类号:TH162;TG65一一一文献标识码:A A Calibration Technique for the Indexing Error of Rotary Table Based on the Diametric Measurement ZHANG Hai-tao,LIU Shu-gui,YU Zhen (State Key Laboratory of Precision Measuring Technology and Instruments,Tianjin University,Tianjin 300072,China) Abstract :A calibration technique was proposed to calibrate the indexing error of the rotary table at any posi-tion according to the calibration problem of the indexing error of rotary table on a machine tool equipped with a high-precision probe.The geometric position relationship among the center of the standard balls mounted on the diametric line ,the center and the kinematic errors of the rotary table was established ,the in-dexing error of the rotary table was calibrated by some simple and convenient calculation after the center po-sition of the standard balls rotated before and after was measured.And the calibration result influenced by the installation error of the two standard balls not in the diametric line and with different height was ana-lyzed.Experimental results demonstrate the validity of the approach ,and the calibration of the indexing er-ror of rotary table with high accuracy at any position is achieved at a lower cost.Key words :rotary table ;indexing error ;diametric measurement ;calibration 0一引言 分度转台已被广泛应用于多轴机床二坐标测量机以及装配线等工业领域,以实现工件或者刀具(测头)的定向与定位三分度转台的运动精度对于加工或者测量至关重要,通过误差补偿的方法可以以较低的经济成本有效地提高转台的运动精度[1]三 目前的研究成果及产品中,都采用非实时标定方法对转台分度误差进行检测[2-6]三最普遍的是采用激光干涉仪与多面棱体组合的方式,此种检测方法主要局限于多面棱体的面数,只能对转台特定角度的分度误差进行检测之后再进行插补三郭敬滨[7]等人采用最小分度为1?的多齿分度台与平面反射镜组合的方式对转台分度误差进行检测,并采用傅里叶变换的方法建立补偿模型三在360?范围内对转台分度误差进行 连续标定的常用方法[8]是使用一个高精确性二高重复性的参考转台,标定时目标转台顺时针旋转,参考转台逆时针旋转相同的角度,此方法标定精度很高,但效率较低且成本昂贵三张振久[9]等人提出了一种基于激光跟踪仪的转台系统几何误差检测方法,利用激光跟踪仪检测转台上不共线的三个点的空间坐标,根据所建立的转台系统误差模型,求解方程组,获得转台系统误差的解析表达式三Jywe 与Chen [10]等人提出了一种整周测量转台角运动误差和轴向跳动误差的方法,使用一个一维反射光栅二一个激光二极管二四个PSD 以及一个重复性好但精度要求不高的参考转台进行标定,降低了检测系统的成本三 上述转台分度误差的标定方法可以达到很高的精度,但都需要配备各种高精度的仪器,成本较高,且普 万方数据
实验室误差分析报告
实验室误差分析 实验室检测是及时、准确、可靠地测定被测物质含量,科学地解析数据和综合运用数据的过程,其目的是为应用服务部门提供相关性能状况及其变化规律,以便其更好地开展工作,为公司和客户服务。实验室检测由各种不同水平和经验的实验人员协同工作,要获得准确可比的检测数据,具有一定的难度,因此,必须对其过程进行严格科学地控制和管理。现主要从以下几方面讨论和分析。 一、实验室检测对数据质量的要求 实验室检测质量的好坏,集中反映在检测数据上,如果实验室分析测试结果不准确,很可能会导致错误的结论。根据这一特点,检测数据至少有如下几点要求: 1、代表性。要求能够反映一定时间和空间中被测物的存在状况。 2、精密性。要求测试值的重复性和再现性要好,这是保证准确度好的前提条件。 3、准确性。要求测试值与真值符合程度要好,即测试结果要准确可靠。 4、可比性。因为许多检测常常需要在一个长的时间系列上和一个广泛的空间范围内进行比较,确定其时空的变化规律,如果数据无可比性,这种比较分析就毫无意义。以上四点要求中,代表性和可比性主要体现在现场布点及采样等环节中,而数据的准确性和精密性,则主要体现在实验室内,这也是实验室检测质量保证的最终目的。要讨论这两性的具体要求,就需要先从分析误差谈起。 二、分析测试中的误差 实践证明,误差自始至终存在于一切科学实践和测试过程中,即使同一个分析人员在相同条件下测试同一样品的多次结果,往往也不完全相同,这种分析结果与被分析对象的客观状态的差异,就称为分析误差。在测试分析中,误差的来源不同,其误差的特性就不同,据此,将误差分为以下三种: 1、系统误差,又称为可测误差或恒定误差。它是指在一定条件下,由某个或某些因素按照某 种确定的规律变化,它的来源主要是方法的不完善、仪器指示性的变动、恒定的个人操作误差或环境误差,具有恒定性和明显的方向性(或正、或负),在重复测定中不易被发现和减少,只有改变其条件,误差才能被发现,并可以通过有效措施避免和校正。 2、随机误差,又称为不可测误差或偶然误差。它是指在同一被测量的多次测量过程中,以不
《数控加工过程中的误差分析》
数控加工过程中的误差分析 【摘要】本文主要分析了数控机床加工中误差产生的原因和相对应的减小误差采取的措施。通过分析研究，可进一步提高操作、使用和维护数控机床的水平。 【关键词】加工误差分析误差 引言 在数控机床上工件的加工精度要求都很高。为了提高数控机床的加工精度，必须对数控加工过程中的各种误差来源进行仔细的分析，才可能尽量避免误差，或根据这些来源情况采取相应措施，以对数控机床加工误差降到最低的限度，充分发挥数控机床高精度、高效率、智能化的特点，为我国的加工制造业为我国的经济发展创造更高的经济效益。 1.数控机床加工过程中产生的加工误差 为了提高数控机床的加工精度，必须对数控加工过程中的各种误差来源进行仔细的分析，才可能尽量避免误差，或根据这些来源情况采取相应措施，以对误差进行补偿。 通过多年的实践和查找资料对各种误差做了深刻的研究，并把它分为机床误差、加工过程误差、检测误差部分组成，各种误差所占的比例如表一所示： 表一误差比例 1.1 数控加工误差的产生原因及其改善措施 1.1.1程序编制中的误差 程序编制中的误差Δ程是由三部分组成的： Δ程＝f(Δ逼，Δ插，Δ圆)式中逼为采用近计算方法逼近零件轮廓曲线时产生的误差，称为逼近误差；
Δ插为采用插补段逼近零件轮廓曲线时产生的误差，称为插补误差； Δ圆为数据处理时，将小数脉冲圆整成整数脉冲时产生的误差，称为圆整误差。 1.1.2进给误差 (1) 进给误差的来源主要有 1)滚珠丝杠的螺距累积误差。 2)滚珠丝杠、螺母支架和轴承等机械部分的受力变形和热变形引起的误差。 3)工作台导轨的误差。 (2) 减小进给误差的主要方法如下 1)对传动反转间隙可采取调整和预紧的方法来减小间隙。。 2)在开环和半闭环系统中对螺距累积误差可利用数控系统对误差进行补偿与修正。 3)对于由于机械传动链受力变形和热变形而引起的误差，可通过增大传动链的刚性，减小摩擦力等措施来解决。 1.1.3 工件定位误差 (1)定位误差产生的原因 造成定位误差的原因是定位基准与工序基准不重合以及定位基准的位移误差两个方面。 1)基准不重合误差：定位基准与设计基准不重合时所产生的加工误差称为基准不重合误差。 2)基准位移误差：一批工件定位基准相对于定位元件的位置最大变动量(或定位基准本身的位置变动量)称为基准位移误差。 (2) 要减小定位误差，可采取以下措施 1)为避免基准不重合误差，应尽可能使定位基准与设计基准重合。当两者难以重合时，应该认真分析装配图样，明确工件设计基准的设计功能，通过尺寸链的计算，严格规定定位基准与设计基准间的尺寸位置精度要求，确保加工精度。 2)为减小基准位移误差，应尽量提高定位元件的制造精度，减小定位元件与定位基准之间的位置误差。 1.1.4 对刀误差 在数控加工中，对刀过程中产生的误差即为对刀误差。对刀误差会直接影响到工件的精度。 (1)对刀误差产生的原因主要有
热电偶测量误差分析(精)
热电偶测量误差分析 一、热电偶测温基本原理 将两种不同材料的导体或半导体A和B连接起来，构成一个闭合回路，就构成热电偶。如图1所示。温度t端为感温端称为测量端，温度t0端为连接仪表端称为参比端或冷端，当导体A和B的两个执着点t和t0之间存在温差时，就在回路中产生电动势EAB（t，t0），因而在回路中形成电流，这种现象称为热电效应".这个电动势称为热电势，热电偶就是利用这一效应来工作的.热电势的大小与t和t0之差的大小有关.当热电偶的两个热电极材料已知时，由热电偶回路热电势的分布理论知热电偶两端的热电势差可以用下式表示：EAB（t，t0）=EAB（t）-EAB（t0） 式中 EAB（t，t0）-热电偶的热电势； EAB（t）-温度为t时工作端的热电势； EAB（t0）-温度为t0时冷端的热电势。 从上式可看出！当工作端的被测介质温度发生变化时，热电势随之发生变化，因此，只要测出EAB（t，t0）和知道EAB（t0）就可得到EAB（t），将热电势送入显示仪表进行指示或记录，或送入微机进行处理，即可获得测量端温度t值。 要真正了解热电偶的应用则不得不提到热电偶回路的几条重要性质： 质材料定律：由一种均质材料组成的闭合回路，不论材料长度方向各处温度如何分布，回路中均不产生热电势。这条规律要求组成热电偶的两种材料必须各自都是均质的，否则会由于沿热电偶长度方向存在温度梯度而产生附加电势，从而因热电偶材料不均引入误差。 中间导体定律：在热电偶回路中插入第三种（或多种）均质材料，只要所插入的材料两端连接点温度相同，则所插入的第三种材料不影响原回路的热电势。这条定律表明在热电偶回路中可拉入测量热电势的仪表，只要仪表处于稳定的环境温度即可。同时还表明热电偶的接点不仅可经焊接而成，也可以借用均质等温的导体加以连接。 中间温度定律：两种不同材料组成的热电偶回路，其接点温度分别为t和to时的热电势EAB（t，to）等于热电偶在连接点温度为（t，tn）和（tn，to）时相应的热电势EAB（t，tn）和EAB（tn，to）的代数和，其中tn为中间温度。该定律说明当热电偶参比端温度不为0℃时，只要能测得热电势EAB （t，to），且to已知，仍可以采用热电偶分度表求得被测温度t值。 连接导体定律：在热电偶回路中，如果热电偶的电极材料A和B分别与连接导线A1和B1相连接（如下图所示），各有关接点温度为t，tn和to，那么回路的总热电势等于热电偶两端处于t和tn温度条件下的热电势EAB（t，tn）与连接导线A1和B1两端处于tn和to温度条件的热电势EA1B1（tn，to）的代数和。 中间温度定律和连接导体定律是工业热电偶测温中应用补偿导线的理论依据。 二、各种误差引起的原因及解决方式 2.1 热电偶热电特性不稳定的影响
三坐标测量机球头测针补偿技术
三坐标测量机球头测针补偿技术* 李君波 助理工程师(第七一七研究所) 摘 要: 介绍了手动三坐标测量机测头跟踪原理,并分几种情况探讨了使用球头测针进行点位 测量时,被测点坐标值的补偿方法及实现途径。 关键词: 三坐标测量机 球头测针 补偿 * 收稿日期:1999-11-20。 1 引 言 在使用手动三坐标测量机对工件进行多点位测量时,由于被测物体形状各异,工作量很大。因此,提高硬件测量速度、改进操作流程、增强软件容错性及软件智能性等是提高测量效率的主要手段。 2 测头跟踪机制 测头跟踪机制是一种增强软件智能性的技术。其工作原理如下 : 图1 链队列示意图 图2 循环队列示意图 每次测量一个点位,无论是重测还是新测,测针都需要运动一段距离,因此可在软件中设置跟踪机制,自动追踪测针的运动轨迹,根据采集到的测针碰触被测点位之前一段距离的坐标值集C OOR-SE T ={node 1,node 2, ,node n}(node n 为跟踪的最后一个坐标值)。可分析测针从何方位碰触被测点位,再在使用球头测针时自动补偿,而不必在测量之前手动指定测量方位,增强了测量的智能化程度,提高了工作效率。 因为必须保存坐标值集COOR-SET 并且需在测针运动时不断更新数据、加入最新的坐标值、去除最老的坐标值,因此,坐标值集COOR-SE T 构成一个先进先出的队列。可采用两种方式实现,即链队列和循环队列。 若采用链队列的方式,当加入新的结点P 同时删除最老的队头结点时,进行如下操作: new(P); 申请新结点; p->data=xyz data;p->next=NI L; 填入数据域,指针域置空;
校准转台角位置误差时应注意的几个问题
校准转台角位置误差时应注意的几个问题 曹利波 （中国空空导弹研究院，洛阳 471009） 摘要：本文介绍了在校准转台角位置误差时应注意的几个问题，包括校准前的准备，标准器的安装于调整，棱体偏差的修正和测量数据的处理，从而得出较为准确的校准结果。 关键词：角位置误差；自准直仪 Several Problerms About The Rotary Table’s Angle Position Error Calibration CAO Li-bo (China Airbone Missile Academy, Luoyang 471009,China) Abstract: This paper introduces several problerms about therotary table’s angle position error calibration. It includes preparations before calibration,adjustmeng about standards and data processing.and then we can get the accurate conclusion. Key words: angle position error; autocollimator 0 引言 转台是一种用于对惯性器件进行姿态角位置、角速率和动态特性校准的一种专用测量装置，可提供飞行器飞行时的航向角，俯仰角，横滚角及飞行扰动，具有位置、速率、摇摆、伺服等功能，能满足飞行器携带的惯性系统及惯性元器件的全部功能测试和实验。它是惯导系统测试和半实物仿真不可缺少的组成部分，其性能的高低直接影响到仿真结果的可靠性。 转台作为一种使用较多的专用测试设备，已渗透到军工产品科研生产的诸多领域，是型号科研、生产必不可少的重要设备，因此通过对其技术指标的校准从而保证转台量值的准确可靠是保证质量的重要环节。 1 校准前的准备工作 由于大多数转台工作台面上有工装，用来满足测试时对产品固定或定位的需要，且有些转台上带的目标模拟器系统的光路都已经调好，不能拆卸。这使得在对转台的角位置误差进行校准时标准器的固定非常困难。必须使用专门的转接件和夹具，夹具安装在转台的回转轴上后，棱体应能安全可靠的安装在夹具上，并且能够进行微调，保证棱体与回转轴同心，从而能够准确的校准角度位置误差。转台属于专用测试设备，这就要求相关人员在转台的设计论证时除了考虑转台的产品测试功能外还有考虑校准的问题，让承制方在设计时就考虑制作合适的工装夹具或转接件。
三坐标测量机测量误差分析及补偿方法的研究
三坐标测量机测量误差分析及补偿方法的研究 发表时间：2019-07-03T11:27:05.697Z 来源：《防护工程》2019年第6期作者：林强[导读] 让测量人员了解三坐标测量过程中的误差来源及如何消除误差,使测量值更接近于实际值,具有较强的工程实践意义。 中车沈阳机车车辆有限公司辽宁省沈阳市 110142 摘要：20世纪60年代初,三坐标测量机(CoordinateMeasuringMachine,简称CMM)首次面市,这是一种精密的高效测量仪器。三坐标测量级的技术基础是计算机,数控,电子技术的极大发展。需求来源是由于数控机床以及零件形状复杂化而产生的配套测量设备的需求。时至今日,三坐标测量机已经由简单的配套设备转变为加工控制设备。在现如今的航天航空、汽车、机加工等行业中被广泛应用。已成为现代工业 检测和质量控制不可缺少的测量设备。因此,使用好CMM,使其在生产中发挥其应有的作用,显得至关重要。测量误差在工程实践中不可避免,让测量人员了解三坐标测量过程中的误差来源及如何消除误差,使测量值更接近于实际值,具有较强的工程实践意义。 关键词：三坐标测量机；测量误差；补偿方法 作为精密测量仪器,三坐标测量机在产品设计、加工制造、检测等领域得到广泛的应用与推广。但在实际的测量过程中,仍然会有测量误差的产生,如测头测针磨损、测量路径选择不当等因素。因此,分析误差源并采取合适的补偿方法,是提高测量精度行之有效的途径。 1三坐标测量机误差分类 根据误差特性的不同,可将误差分为准静态误差和动态误差。准静态误差是指由于外界因素和自身结构引起的误差,而动态误差引起的原因是多方面的,会随时间变化而变化。 2三坐标测量机误差源分析 2.1准静态误差源分析 三坐标测量机静态误差的原因是多方面的,如测量环境的温度、湿度、振动、机导向机构的运动、测头磨损,以及测量方法等不确定因素造成的。 2.2动态误差源分析 三坐标测量机是一个由机体、驱动部分、控制系统、导轨支承、侧头部分、计算机及软件等组成的整体。测量速度会随着测量任务的变化而经常性的变化,在测量过程中,会受到较大的惯性力。由于三坐标测量机的运动部件和导轨是弱刚度性,因此运动部件会在惯性力的作用下产生偏转,测针会偏离正交位置并产生动态误差。 由于三坐标测量机的导轨支承的运动精度会随着三轴的移动速度变化而变化,在此过程中会伴随着测头接触力、测头等效半径和冲击力的变化,导致三坐标测量机的移动速度和逼近距离产生偏差,动态误差随之产生。 3三坐标测量机误差补偿方法 3.1三坐标测量机温度补偿方法 三坐标测量机温度补偿主要由三部分组成:标温下结构参数标定、温度实时采集系统和误差补偿系统。首先测量机利用自身系统获得标准温度下的结构参数,并作为标准结构参数。温度采集系统将采集到的实时温度与当前环境下的温度进行对比和计算,将温度偏差值按照温度热变形误差公式进行实时补偿,反过来,提高了三坐标测量机的测量精度。 3.2动态误差补偿方法 3.2.1软件修正法补偿 根据三坐标测量机的动态误差产生时间节点不同,可分为实时误差与非实时误差。实时误差的补偿方法是对现场的误差数据即时地进行误差补偿,这种方法误差修正精度较高,但需要系统具有伺服驱动,成本较高。非实时误差补偿是对系统采集到的误差数据进行分析校正,这种方法成本低,应用较为广泛。本文采用软件修正的方法对三坐标测量机的动态误差进行非实时误差补偿。该软件使用三次样条原理对误差进行插值计算,并绘出误差曲线图。根据样条函数理论,离散误差点样条函数的节点即是误差点,在三次样条函数拟合后,可以得到误差曲线的模型,拟合精度高,适用性强。 3.2.2测量力误差补偿 测量机在测量过程中,由于受测量力的影响会产生弯曲变形,导致测杆偏离测量理论准确位置,导致测量误差的产生。根据三坐标测量机测头和测杆的结构,建立测杆的弯曲变形模型。 分析上述模型,可得到测量力对测量杆产生的横向位移ωY和压缩ωZ,其计算公式： 根据上式可得到测量力与横向位移、压缩位移的关系。根据上述关系,可按照测量力的大小对测杆的横向位移和压缩位移进行补偿。 3.3确保测头校正的准确性 测头校正的目的，是校正出测杆的红宝石球的直径，进行测量点测头修正，并得出不同测头位置的位置关系。在测头校正时，产生的误差，将全部加入到测量中去。因此，要保证头校正的准确。使用不同测头位置时，在校正完所有测头位置后，要通过测量标准球球心点坐标的方法，来检查校验精度。如果对测量精度的要求比较高，需要重新校正测头，以确保数值精确。 3.4采取正确的测量方法 三坐标测量仪的测针，越短越好。根据测量经验，测针越短，测量结果越准确。对于比较精密的测量，一定要使用比较短的测针进行测量。尽量的减少接头与长杆，也可以提高测量的精度。在使用三坐标测量仪进行测量的时候，要尽量的做到侧头的直径范围尽量的大。因为使用三坐标测量仪进行测量，测头是最重要的一个测量配件，会直接的对测量的结果造成影响。 3.5减小三坐标测量机测量同轴度误差
位置度测量方法
1.基准﹔ 2.理論位置值﹔ 3.位置度公差 三、位置度公差帶 位置度公差帶是一以理論位置為中心對稱的區域。
四、位置度的標注與測量方法
3﹑以中心线左边第二根端子为例﹐测出实际尺寸D1(0.82)﹑D2(1.02)﹐根据位置定义﹐ DE=abs(Da-Dt) =abs{(D1+D2)/2-Dt)} =abs[(0.85+1.00)/2-0.90}] =0.025<0.05 其中﹐DE表示实际偏差 abs表示绝对值 Da表示实际位置尺寸 Dt表示理论位置尺寸﹐对于不同的端子﹐它们的理论位置尺寸是不测量时测量者须自行计算 DE=abs(Da-Dt) =abs{(D1+D2)/2-Dt)} =abs{[(d1+Dt)+(Dt-d2)]/2-Dt)} =abs[(d1-d2)/2]
(二)﹑IDE44P垂直位置度的标注与测量 如图﹐IDE44P端子在垂直方向上具有以下特点﹕排数少（只有两排）﹐每排端多（达22PIN）﹐长度值为端子材厚值﹐对于不同的端子﹐其值差异极小﹐因此我们排端子和下排端子分别看成两个整体。下面以下排端子为例介绍其测量方法。 一、测出角柱垂直方向上Φ1.70的实际尺寸﹐然后置中归零﹔ 二、往下偏移2.00﹐然后归零﹔ 三、
为基准﹐用于控制端子锡脚与与PCB板的配合﹐现其位置度公差0.18﹔另一个是端子域的位置度﹐此位置度以KEY为基准﹐用于控制端子接触区域与对插件的配合﹐现其度公差0.3。对于第一个位置度﹐其标注方式已统一﹔对于第二个位置度﹐有如下两种式﹕
以上两种标注方式中﹐第一种直接对124根端子接触区域一一测量其位置度﹐由接触区域是包在主体内部﹐若采用这种方式﹐测量繁琐困难﹔对于第二种测量方式﹐子是下料成型﹐且插在主体插槽中﹐插槽控制了端子的平面度﹐因此只须控制KEY相POST的位置度与端子锡脚相对POST的位置度﹐相应地也就控制了端子接触区域相对 水平位置度Th和垂直位置度Tv后﹐須再驗証其是否滿足公式Th2+Tv2≦0.152。
光电测距仪测距误差分析
光电测距仪测距误差分析 武汉大学电子信息学院湖北武汉 摘要：本文指出了光电测距仪测距误差的主要来源，对测距误差及其影响进 行了分析，并给出精度评定的方法。 关键词：光电测距仪测距误差精度评定 一、引言 光电测距仪自问世以来,以其操作方便、快捷、高效、精密、自动化、智能化等特点,被广泛应用于工程测量、控制测量、地形测量、地籍与房产测量、施工放样、工业测量及近海定位等领域。数字地球的建设,也以其为基本的数字采集设备之一。作为一种被多种领域频繁使用的长度计量仪器,光电测距仪测距误差的分析与测距精度的定期评定始终是用户和承包方关心的问题。因为仪器能否在要求的精度下可靠地工作,是测量工作能否保质保量完成的前提条件。 国家技术监督局对光电仪器（全站仪、测距仪）测距系统的检定目的、项目和方法作了具的规范要求，本文就光电仪器的测距误差及精度评定进行分析。 测距精度是光电测距仪的重要技术指标之一，其测距精度不但与仪器的性能有关，同时也取决于使用方法和实测时外界因素的影响。分析测距误差的来源和影响程度，找出消除或减弱误差的措施和方法，对于正确、合理地使用仪器和维护仪器，以便测出精度较好的距离成果和分析测距成果质量等都是很有必要的。按照规范要求，对仪器进行检定，客观地评定仪器测距的实际综合精度，对了解仪器性能指标，验收新购和修理后的仪器以及合理使用仪器尤为重要。 欲达到系统客观地评定一台光电测距仪的测距精度这一目的，一方面应严格地按照规范要求对仪器进行检定，另一方面还需具备有关测距原理及相关的误差理论知识，以便找出测距误差的主要来源，再进行测距误差分析，作为综合评定仪器精度的依据。 二、光电测距原理 1.光电测距仪按仪器测程分类： 短程光电测距仪：测程在3Km以内，测距精度一般在1cm左右。 中程光电测距仪：测程在3~15Km左右，适用于二、三、四等控制网的边长控制， 精度一般可达±（10mm+6- ?）。 10 远程激光测距仪：测程在15Km以上的测距仪，精度一般可达±（5mm+16- ?）， 10 满足国家一、二等控制网的边长控制。 2.测尺频率的选择： 直接测尺频率方式：直接使用各测尺频率的测量结果组合成待测距离的方式。