輪廓類機(jī)械零件尺寸測量技術(shù)及精度問題
隨著技術(shù)的發(fā)展，生產(chǎn)過程自動(dòng)化的發(fā)展和加工的廣泛應(yīng)用，對生產(chǎn)加工的機(jī)械零件的精度要求日益提高，零件的尺寸測量問題也越來越引起人們的重視，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的水平離不開零件尺寸測量技術(shù)。
現(xiàn)在的機(jī)械零件變得越來越復(fù)雜，由單一模型向多模型發(fā)展，零件的類型也越來越多，各種零件的對形狀的要求也越來越多，因此對尺寸測量檢查技術(shù)也越來越高。目前機(jī)械零件大多數(shù)都采用工廠生產(chǎn)線的生產(chǎn)模式，成千上萬零件是由分散的不同地區(qū)的工廠生產(chǎn)，較后需要組裝的到一個(gè)產(chǎn)品上，由于不同單位生產(chǎn)能力不同，這就要求能對提高對每個(gè)零件尺寸檢測的精度，測試其是否滿足要求。因?yàn)榱慵叽缡欠駵?zhǔn)確，對機(jī)器儀器等各種機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量、工作精度、穩(wěn)定性、、噪聲及使用壽命等均有很大的影響，因此相關(guān)智能的零件尺寸測量方法成為越來越多學(xué)者研究的目標(biāo)。
目前，主流的機(jī)械零件尺寸測量方法主要是通過人工利用的測量工具或者專門定制的零件尺寸標(biāo)準(zhǔn)模板來進(jìn)行對比測量的，測量精度不高，所測得數(shù)據(jù)受到人為因素影響較大，尺寸測量非常麻煩，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且一些測量零件尺寸的工具往往需要對零件進(jìn)行硬性接觸，這對零件來說，會(huì)產(chǎn)生不小的磨損。較為重要的是，一些高零件對尺寸測量精度要求較高，傳統(tǒng)的測量方法難免在測量中產(chǎn)生一些微小誤差，對于高的機(jī)械零件來說，極為微小的尺寸測量誤差對其自身影響較大，這就導(dǎo)致傳統(tǒng)的方法測量精度較高的機(jī)械零件時(shí)，不能測量精度，測量結(jié)果不準(zhǔn)確的問題。
為了解決以上問題，本文提出了一種基于計(jì)算機(jī)視覺的機(jī)械零件尺寸測量方法。該方法采用誤差補(bǔ)償技術(shù)，通過補(bǔ)償在測量過程中產(chǎn)生的不可避免的角度偏移偏差，以及距離誤差，把不可控制的誤差當(dāng)量控制在較小范圍內(nèi)，盡可能的恢復(fù)零件的真實(shí)尺寸信息，提高測量精度和測量的準(zhǔn)確度，準(zhǔn)確測量高零件的尺寸。實(shí)驗(yàn)表明，本文提出的方法能夠克服傳統(tǒng)方法的缺陷，取得了不錯(cuò)的效果。
零件尺寸測量原理
當(dāng)前針對機(jī)械零件尺寸測量的方法主要是通過人工檢測，通過特定工具完成尺寸的測量，基于智能化的零件尺寸測量多半是通過提取零件的尺寸邊沿像素，然后與完整的零件圖像像素進(jìn)行相減操作，如果相減的差值結(jié)果通過直徑，或者角度的計(jì)算，求出尺寸，在設(shè)置的零件尺寸的缺陷閥值，如果計(jì)算出的結(jié)果大于閥值，那么認(rèn)為零件尺寸的結(jié)果不符合要求，如果計(jì)算尺寸的結(jié)果小于閥值，那么計(jì)算完畢，求出閥值。
在平時(shí)的機(jī)械加工過程中，經(jīng)常會(huì)因?yàn)橐恍┚鹊膯栴}而導(dǎo)致零部件生產(chǎn)出來不合格，機(jī)械加工的精度問題。
1 概述
1.1 加工精度與加工誤差
加工精度是指零件加工后的實(shí)際參數(shù)(尺寸、形狀和位置)與理想?yún)?shù)的符合程度。實(shí)際加工不可能做得與理想零件一致，總會(huì)有大小不同的偏差，零件加工后的實(shí)際參數(shù)對理想?yún)?shù)的偏離程度，稱為加工誤差。這是沒有辦法避免的，只能想辦法去讓加工精度的實(shí)際參數(shù)接近理想?yún)?shù)。
1.2 原始誤差
由數(shù)控機(jī)床、工裝夾具、切削刀具和工件組成的機(jī)械加工工藝系統(tǒng)(簡稱工藝系統(tǒng))會(huì)有各種各樣的誤差產(chǎn)生，這些誤差在各種不同的具體工作條件下都會(huì)以各種不同的方式(或擴(kuò)大、或縮小)反映為工件的加工誤差。工藝系統(tǒng)的原始誤差主要有工藝系統(tǒng)的幾何誤差、定位誤差、工藝系統(tǒng)的受力變形引起的加工誤差、工藝系統(tǒng)的受熱變形引起的加工誤差、工件內(nèi)應(yīng)力重新分布引起的變形以及原理誤差、調(diào)整誤差、測量誤差等。
1.3 研究機(jī)械加工精度的方法
研究機(jī)械加工精度的方法分析計(jì)算法和統(tǒng)計(jì)分析法?？梢员M可能的讓誤差減少到較小。
2 工藝系統(tǒng)集合誤差
數(shù)控機(jī)床導(dǎo)致的幾何誤差
加工中切削刀具相對于工件的成形運(yùn)動(dòng)一般都是通過數(shù)控機(jī)床完成的，因此，工件的加工精度在很大程度上取決于數(shù)控機(jī)床的精度。數(shù)控機(jī)床制造誤差對工件加工精度影響較大的有：主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差和傳動(dòng)鏈誤差。數(shù)控機(jī)床的磨損將使機(jī)床工作精度下降。所以選擇好的數(shù)控機(jī)床也是可以降低誤差的一種方法，一般來說我們國內(nèi)現(xiàn)在的生產(chǎn)的一些數(shù)控機(jī)床還遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上的數(shù)控機(jī)床，相比之下國內(nèi)產(chǎn)出來的數(shù)控機(jī)床加工誤差較大。常州公司則是引進(jìn)了日本的津上數(shù)控機(jī)床，該機(jī)床不但，而且工作效率很高。
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