技术详情
1.测量方法的创新
利用 LaserTRACER通过在被测齿轮定位特征上采集数据点建立工件坐标系,通过跟踪三维平台测头的运动建立机器坐标系,两个坐标系通过 LaserTRACER的测量坐标系关联起来,以解决被测齿轮定位问题。本项目开发的特大型齿轮激光跟踪在位测量系统,将激光跟踪器和三维平台结合起来,这一技术方案具有较好的灵活性,通过“大尺寸化小”这一思路,实现了超大复杂零件的高精度测量,开辟了一种新的测量方式,与传统的“以大测大”即大型测量仪器测量大尺寸的方式有本质的区别。这一方案不但增加了测量的灵活性,同时提高了测量精度。只要进行适当的变化就可用于其它大型复杂零件的测量在技术上具有较好的通用性,很容易进行类似产品的开发。因而本项目研究成功后将建成大尺寸测量通用技术平台。
2.三维平台的设计和误差补偿
三维平台采用特殊的隔振设计,并具有较好的可移动性且方便地进行姿态调整。本课题利用LaserTRACER获取坐标测量空间的误差分布图,进行补偿,以提高三维平台的精度。
3.数据处理算法和软件设计
数据处理算法是该仪器的核心,其中包括:工件坐标系和机器坐标系的建立;多次转站后三维平台采样数据的融合;齿轮几何参数、齿廓、螺旋线、接触线、齿厚、齿面拓扑误差等的提取测量不确定度的计算;三维平台误差修正等。
4.特大型齿轮仪器的标定和测量误差修正
特大型齿轮测量系统的标定方法,通过分析整个测量系统的误差来源,对于确定性误差设计合适的方法对其进行测量并利用软件进行修正,提高系统的测量精度。特殊设计的双球样板可实现仪器的标定。
案例描述
特大型齿轮测量关键问题之一是确立测量仪器与被测齿轮的位置关系,本课题拟利用激光跟踪仪测量确定被测齿轮工件坐标系和三坐标测量单元的机器坐标系,通过坐标变换建立二者的关系,以实现齿轮特征参数的测量。具体研究内容包括:
1.特大型齿轮的定位与高精度坐标测量原理
利用 LaserTRACER通过在被测齿轮定位特征上采集数据点建立工件坐标系,通过跟踪三维平台测头的运动建立机器坐标系,两个坐标系通过 LaserTRACER的测量坐标系关联起来,以解决被测齿轮定位问题。
2.三维平台的设计和误差补偿
为了适应现场环境,三维平台需要采用特殊的隔振设计,并具有较好的可移动性和方便地进行姿态调整。为了减小三维平台的测量误差,本课题将研究利用 LaserTRACER获取坐标测量空间的误差分布图,并进行补偿,以提高三维平台的精度。
3.数据处理算法和软件设计
数据处理算法是该仪器的核心,其中包括:工件坐标系和机器坐标系的建立;多次转站后三维平台采样数据的融合;齿轮几何参数、齿廓、螺旋线、接触线、齿厚、齿面拓扑误差等的提取;测量不确定度的计算;三维平台误差修正等。
4.特大型齿轮仪器的标定和测量误差修正
研究该齿轮测量系统的标定方法,分析整个测量系统的误差来源,对于确定性误差设计合适的方法对其进行测量并利用软件进行修正,提高系统的测量精度。
