[发明专利]一种桥壳圆度圆柱度检测装置工件轴线定位误差补偿方法

摘要

本发明公开了一种桥壳圆度圆柱度检测装置工件轴线定位误差补偿方法，属于检测领域。本发明通过建立桥壳定位模型，在该模型上设置第1、2、3截面，通过第2、3截面对第1截面逐步修正。具体地，目标截面以O为基准对O₁所在的圆轮廓进行空间平移，进行轴线偏心补偿，得偏心矫正后的截面S₁，轴线L与S₁截面绕Z轴旋转θ角度，得到S₂截面；轴线L与S₂截面绕Y轴旋转α，使轴线L与Z轴重合，得到S₃截面；将S₃截面与轴线L绕Z轴回转‑θ，得到截面S₄。对S₄截面进行误差评定得剔除工件轴线定位偏心倾斜误差的真实圆度误差，并给出约束条件β。本发明可补偿由于工件轴线定位偏心以及工件轴线定位倾斜所引起的圆度误差和圆柱度误差，增加桥壳的检测精度，适应超精密加工要求。

主权项

1.一种桥壳圆度圆柱度检测装置工件轴线定位误差补偿方法，其特征在于，包括步骤：/n一)桥壳轴线定位偏心误差补偿/n1)建立桥壳定位模型；/n以激光位移传感器为基准建立空间参考坐标系，激光位移传感器回转平面建立XOY坐标平面，回转中心为原点O，所述XOY坐标平面上的点纵坐标为0；以激光位移传感器回转中心进给方向作为Z轴正方向，进行数学建模；所建立的桥壳定位模型上分别设置第1截面、第2截面、第3截面；其中，第1截面圆心O₁的坐标为(x₁，y₁，0)，第2截面圆心标O₂的坐标为(x₂，y₂，z₂)，第3截面圆心标O₃的坐标为(x₃，y₃，z₃)；/n2)对桥壳定位模型第1截面进行轴线偏心补偿；/n根据公式(1)利用最小二乘法拟合求解第2截面圆心O₂坐标及第3截面圆心O₃坐标；根据公式(2)得到具有偏心形态的第1截面圆心O₁坐标；/n /n公式(1)中，R_ij为激光位移传感器输出的截面轮廓测量数据,i＝2，3，i为被测截面序号；j＝1，2，3，...，N，j为测量点序列，N为每截面检测点个数；/n /n3)以O为基准对O₁所在的圆轮廓进行空间平移，进行轴线偏心补偿，得偏心矫正后的截面S₁；/n激光位移传感器围绕第1截面周向回转一周，采集若干个点坐标数据组成具有偏心特征的截面轮廓矩阵R_1j，将R_1j转换至直角坐标系下得到矩阵S；/n /n通过公式(2)构建空间平移矩阵T₁；/n /n圆心O₁移动至坐标原点O，得到偏心矫正后的S₁截面轮廓矩阵，从而修正因安装偏心产生的误差；/nS₁＝T₁×S (5)/n二)桥壳定位模型轴线定位倾斜误差补偿/na)经过步骤2)偏心补偿后，第1截面的圆心O₁落于Z轴上，轴线L与Z轴相交于圆心O₁，轴线L在XOY平面的投影为OB；/n计算轴线L在XOY平面上的投影线OB与X轴之间夹角θ值；将S₁截面与轴线L绕Z轴旋转θ角，使轴线L在XOY平面上的投影线OB与X轴重合；S₁截面经过旋转后得到S₂截面；/nb)经过步骤a)旋转后，S₂截面与Z轴空间夹角始终为α；轴线L与S₂截面绕Y轴旋转α，使轴线L与Z轴重合，得到S₃截面，消除桥壳轴线定位倾斜误差；/nc)S₃截面轮廓在周向XOY平面上与截面S相差θ角；将S₃截面与轴线L绕Z轴回转-θ，得到截面S₄；/nd)对截面S₄进行误差评定，得到剔除工件轴线定位偏心倾斜误差的真实圆度误差。/n