測(cè)頭預(yù)行程誤差的實(shí)驗(yàn)測(cè)量

1測(cè)量探針長(zhǎng)度對(duì)預(yù)行程誤差的影響

桿的剛度隨著長(zhǎng)度的增加而減小，所以長(zhǎng)潭鎮(zhèn)一般不適合測(cè)量。雖然探頭的制造精度極高，不會(huì)直接造成這個(gè)特定誤差，但是探頭的長(zhǎng)度必然會(huì)放大誤差。由于探頭和球的材料配比、機(jī)械性能以及支撐結(jié)構(gòu)的各向異性，在相同的測(cè)量條件下，探頭在各個(gè)方向的預(yù)行程也是不同的，這也是觸發(fā)式探頭的硬件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)造成的固有誤差。結(jié)果通過(guò)繪圖數(shù)據(jù)，可以得到三葉形圖案，證明觸發(fā)探針的三角支架結(jié)構(gòu)的位移發(fā)生了變化，說(shuō)明探針在各個(gè)方向上具有明顯的各向異性。

2確定探頭速度對(duì)預(yù)行程誤差的影響

觸發(fā)裝置安裝在探頭內(nèi)部。當(dāng)探頭受到外力產(chǎn)生徑向擺動(dòng)或軸向壓縮時(shí)，觸發(fā)裝置斷開(kāi)，探頭啟動(dòng)信號(hào)立即通過(guò)探頭內(nèi)部的控制電路發(fā)送給數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)收到信號(hào)后，向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求，存在時(shí)間隨機(jī)誤差。因此，可以看出，測(cè)量時(shí)的檢測(cè)速度越高，預(yù)行程誤差越大。為了獲得更精確的接觸狀態(tài)，通過(guò)逐漸降低機(jī)床的進(jìn)給速度來(lái)微調(diào)測(cè)頭，控制測(cè)頭接觸工件表面2-3次，直到測(cè)頭相對(duì)于測(cè)量桿座的擺動(dòng)或壓痕小于0.001-0.002毫米。

3檢測(cè)方向?qū)︻A(yù)行程誤差影響的確定

通過(guò)測(cè)量不同探測(cè)方向?qū)μ筋^預(yù)行程誤差的影響，長(zhǎng)度均勻的探頭以0-45度接觸標(biāo)準(zhǔn)球，0度誤差大于45度誤差。

4預(yù)行程誤差數(shù)據(jù)表的建立

通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法測(cè)量不同探頭長(zhǎng)度、檢測(cè)速度和方向的探頭的測(cè)量誤差，并存儲(chǔ)在誤差校準(zhǔn)數(shù)據(jù)表中。每次正式測(cè)量前，檢測(cè)軟件調(diào)用相關(guān)誤差補(bǔ)償值，快速補(bǔ)償探頭誤差，從而獲得更精確的測(cè)量精度。

探針的現(xiàn)場(chǎng)快速校準(zhǔn)

雖然在上面的實(shí)驗(yàn)中通過(guò)改變測(cè)量參數(shù)來(lái)測(cè)量測(cè)頭的預(yù)行程誤差值，但是在后期的測(cè)量中可以快速調(diào)用。但由于觸發(fā)探頭的三角支架結(jié)構(gòu)，不同探頭長(zhǎng)度和探測(cè)角度測(cè)得的偏移量呈現(xiàn)明顯的三瓣模式。如何保證測(cè)頭每次使用都能正確調(diào)用并補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的相應(yīng)偏移量，是決定測(cè)頭預(yù)行程誤差正確與否的關(guān)鍵。探頭通過(guò)錐形尾部安裝在機(jī)床主軸上，隨時(shí)安裝的探頭三角支架相對(duì)于機(jī)床工作臺(tái)的位置是隨機(jī)的。因此，探頭安裝在主軸上后，需要進(jìn)一步確定一定數(shù)量的測(cè)點(diǎn)。

測(cè)頭預(yù)行程誤差快速表達(dá)方法的效果驗(yàn)證

校準(zhǔn)準(zhǔn)確度驗(yàn)證

為了檢驗(yàn)本文作者提出的離線誤差數(shù)據(jù)與在線標(biāo)定相結(jié)合的標(biāo)定方法的效果，以標(biāo)準(zhǔn)球?yàn)楸O(jiān)測(cè)對(duì)象進(jìn)行標(biāo)定效果驗(yàn)證試驗(yàn)，由在機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)隨機(jī)選取標(biāo)準(zhǔn)球的兩個(gè)點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)。計(jì)算被測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)，與空間標(biāo)準(zhǔn)球的理想點(diǎn)進(jìn)行比較，得到測(cè)量系統(tǒng)的誤差。

效率比較

如果不計(jì)算在非加工時(shí)間內(nèi)完成測(cè)頭預(yù)行程誤差實(shí)驗(yàn)標(biāo)定所需的時(shí)間，可以在正式測(cè)試前將測(cè)頭預(yù)行程誤差修正后的數(shù)據(jù)植入測(cè)試軟件，以便正式在機(jī)測(cè)試時(shí)調(diào)用。這種方法可以將常規(guī)測(cè)試前的標(biāo)定時(shí)間壓縮90%甚至更多，從而提高了在機(jī)測(cè)試精度，大大提高了在機(jī)測(cè)試效率，減少了機(jī)床占用時(shí)間。