第6章在线检测与误差补偿技术.
6. 1 概述
6. 2 在线检测与误差补偿方法
6?3微位移技术
0 旳ii. 4*弐扎烤
一、保证零件加工精度的途径
保证零件加工精度的途径：1 ) “蜕化”原则，或称“母性”原则。2) “进化”原则，或称"创造性”原则。
提高加工精度的途径：1)隔离和消除误差; 2)误差补偿，用相应的措施去“钝化仁抵消、均化误差，使误差减小?
? ■的M烹攵缚
二.加工精度的检测
1.离线检测
工4^加工完毕后，从机床上取下，在机床旁或在检测室中进行检测。
2.检测
工件加工完毕后，在机床上不卸下工件的情况下进行检测。
3?衽线检产
工件在加工过程中的同时进行检测，又称主动检测、动态检测。
o 旳込.J|A 水茅在线捡测特点
1）能够连续检测加工过程中的变化，了解在加工过程中误差分布和发展；
2）检测结果能反映实际加工情况；
3）在线检测的难度较大；
4）在线检测大都用非接触传感器，对传感器的性能要求较高；
5）—般是自动运行，形成在线检测系统?
二兰捡测灵爭
1）直接检测系统：直接检测工件的加工误差，并补偿
2）间接检测系统：检测产生加工误差的误差源，并补
偿0旳尢茅
三.误差补偿技术
1.误差味的旣念
在机械加工中出现的误差釆用
等措施使误差减小或消除
误差补偿。
从狭义的角度分析：(校正)是指
对测量.计算.预测所得的误差进行修正(校正)；是指从综合测量所得的误差中分
离出所需的单项误差；是指两个或更
多个误差的相互抵消；是对一尺寸、
形状、位置差值的补足.
2.浜差补偿的筈A
(1)实时与非实时误差补偿
实时误差补偿一加工过程中,实时进行误差检测，并紧接着进行误差补偿，不仅可以补偿系统误差，且可以补偿随机误差。非实时误差才H尝一只能补偿系统误差。
(2 )软件与硬件误差补偿
软件补偿一通过计算机对所建立的数学模型进行运算后，发出运动指令，由数控随动系统完成误差补偿动作。软件与硬件补偿的区分是看补偿信息是由软件还是硬件滸於此,,?
I. Ff . I ?
:?二屋补偿的矣型
(3)单项与综合误差补偿
综合误差补偿是同时补偿几项误差，比单项误差金要复杂，但效率高、效果好.
(4)单维与多维误差补偿
多维误差补偿是在多坐标上进行误差补偿，难度和工作量都比较大，是近几年来发展起来的误差补偿技术。
O 旳血护总扎烤3?误差补偿过程
过程：1)反复检测出现的误差并分析，找出规律，找出影响误差的主要因素，为疋渓注瓷目.2 )进行误差信号的处理，去除干扰信号，分离不需要的误差信号，找出丄件加J误差与征彳gF 芸1；乞间：：关系，建兰相应
的数学模型.3)选择或设计合适的误差补偿-4；系统和哆心二t严，以便在补偿点实现补偿运动。4)验证误差补偿的效果，进行必要的调试，保证达到预期要求?
O 旳血护总扎烤
4 ?误差补偿系统的俎建
5?误害补偿技术的发展 1 ）预报型补偿
Fore - casting Compensatory Control - FCC 技术，利用在线随机建模理论.先进的传
感技术.计算机技术.微位移技术等，对误差 进行建模和预报，对动态误差进行实时补偿。
2）综合型补偿
对工件尺寸、形状和位置误差同时进行综合 补偿，其中包括对尺寸、形状和位置一种误差 中的多项误差进行综合补偿。
1 ）误差信号的检测 2） 误差信号的处理 3） 误差信号的建模 4 ） 尝控制 I 5 ）补偿执行机构
计算机控制系统
?W ■ r 6 ? - ? - a* ?
课差补偿系统组成示意图 1-谋差信号检测2-谋差传号处理 3-谋差信号建模4-补偿控制
5-补偿执行机构
一.形状位置误差的在线检测
L；卜圆.孔娈形状位置误差的测量方法三点法
建立如图所示的直角坐标系。
0］点的极坐标为X ( 0 )和y(0)0
s(0)为被测工件的轮廓形状误差。测
微仪A、B、C的输出信号分别为
A(e). B(0). C(0), 则
J -J
消去X( e)和y( e)得三点法误差分离基本方程为
? 旳血弍攵苓
测量时，若取采样点数为N,则令
只有在主轴回转完整一周后，衣＞邑冬擔夙诱萼转位法
采用圆光栅测量角度位置，用测微仪（测头传感
器）测量工件形状误差和回转轴系
运动误差,起点电路提供一个作为
角度位置的起始点信号。
图G-7 转彳立法测峨原理
1 a光橱2—辅助紬3-Mtt ?戒栄性联紬巾4
被》轴系5 ??心及转位工具6—T件
7—测头8—光》读敛头
9一诫动开关
鴻微仪最后求得任意时刻机床主轴回转运动误差
武点电路
1
GPS主要误差源及补偿方法
GPS主要误差源及补偿方法 学院：电子信息工程 专业年级：自动化1306 :熊宇豪 学号：13212054 时间：2016年04月11日 小组：熊峰、熊宇豪、张丹 GPS主要误差源及补偿方法 摘要 GPS测量误差按其生产源可分3大部分：与卫星有关的误差，包括卫星时钟误差、卫星星历误差和相对论效应误差；与信号传播有关的误差，包括电离层折射误差、对流层折射误差和多路径效应误差；与接收机有关的误差，主要包括接收机时钟误差、接收机位置误差、接收机天线相位中心位置误差。 关键词：GPS,误差源。 一、G PS观测中的误差分类 1）与卫星有关的误差：卫星时钟误差、卫星星历误差、相对论效应误差； 2）与信号传播有关的误差：电离层折射误差、对流层折射误差、多路径效应误差； 3）与接收机有关的误差：接收机时钟误差、接收机位置误差、接收机天线相位中心位置误差。 另外在进行高精度GPS测量定位时（进行地球动力学等方面的研究），通常还应该考虑与地球整体运动有关的误差，如地球自转和地球潮汐的影响等。按误差的性质进行区分，上述各种误差有的属于系统误差、有的属于偶然误差。例如，卫星星历误差、卫星时钟误差、接收机时钟误差和大气折射误差等都属于系统误差，而多路径效应误差等是属于偶然误差。其中系统误差比偶然误差无论是从误差本身的大小或是其对测量定位结果影响程度来讲都要大得多,所以说系统误差应该是进行GPS 测量定位时的主要误差源。 二、消除或消弱上述误差影响的基本方法和措施
1. 建立误差改正模型对观测值进行改正，误差改正模型通常有理论模型、经验模型和综合模型。理论模型是通过对误差产生的原因、性质及其对测量定位影响的规律进行研究和分析，并从理论上进行严格的推导而建立起来的误差改正模型。经验模型则是通过对大量的观测数据进行统计分析和研究，并经过拟合而建立起来的误差改正模型。而综合模型则是综合以上两种方法建立起来的误差改正模型。 2. 选择较好的硬件和良好的观测条件，在GPS测量定位中，有的误差是无法利用误差改正模型进行改正的。例如，多路径效应误差的影响是比较复杂的，这与观测站周围的环境有很大的关系。要削弱多路径效应误差的影响，一是选择功能完善的接收机天线：二是在选择GPS点位时远离信号源和反射物。 3. 利用同步观测的方法，并对相应的同步观测值求差分，研究和分析误差对观测值或平差结果的影响情况，制定合理的观测方案和采取有效的数据处理方法。通过对相应的观测值求差分来消除或削弱一些误差的影响。 4. 引入相应的参数，在GPS测量定位中。将某些参数设为未知参数，而将卫星提供的参数值作为未知参数的初始值。在数据处理中与其他未知参数一起进行解算，从而达到削弱误差的影响，提高测量定位结果精度的目的。 三、各种误差对导航和测量定位的影响以及消除措施 3.1与卫星有关的误差 与卫星有关的误差包括卫星时钟误差、卫星星历误差和相对论效应误差。 3.1.1卫星时钟误差 1. 卫星时钟误差通常是指卫星时钟的时间读数与GPS标准时间之间的偏差。虽然在每颗GPS 卫星上都装备有原子钟（艳原子钟和钏原子钟），但是随着时间的积累，这些原子钟与GPS标准时间也会有难以避免的偏差和漂移。通常卫星时钟的偏差总量约在1ms以内（该项误差通常也称为物理同步误差），由此产生的等效距离误差可达300km左右。对于卫星时钟的这种偏差，GPS系统是利用地而监控系统对卫星时钟运行状态进行连续的监测而精确确定的，并以二阶多项式的形式予以表示，A/ = % 3（f）+。心f）：+ [y（'）d%o为to时刻卫星的钟差、ai为切时刻钟速，az为钟速的变化率，这些参数是由地而监控系统的主控站测定，并通过卫星的导航电文提供给用户使用。计算卫星时钟读数的改正数并加以改正，改正后通常能保证卫星时钟与GPS标准时间的同步误差在20ns 以内（该项误差通常也称为数学同步误差），由此产生的等效距离误差不会超过6m。要想进一步削弱卫星时钟残差对测量定位的影响，可以在不同的观测站上对同一颗卫星进行同步观测，并将相应
第五章 装配工艺过程 1、 填空 1.误差补偿方法是 。 人.
第五章装配工艺过程 一、填空 1.误差补偿方法是。 人为地在系统中加入一种新的原始误差去减少、抵消原有的原始误差。 2.加工盘类工件端面时出现中凸、中凹现象是由于。 刀具（刀架）进给方向与主轴（工件回转中心）轴线不垂直 3．调整法保证装配精度时,又有法、法和法。 固定调整法可动调整法误差抵消调整法 4．机器的质量最终是通过保证的。 装配 5．是组成机器的最小单元。 零件 6．在装配工艺规程制订过程当中，表明产品零、部件间相互关系及装配流程的示意图 称为。 装配系统图 7．装配精度包括的内容是精度、精度和精度。 相互位置相对运动相互配合 8．零件的精度特别是（次要、关键）零件的精度直接影响相应的装配精度。 关键 9．装配精度（封闭环）是零件装配后（最后、最初）形成的尺寸或位置关系。 最后 10．选择装配法有三种不同的形式：法、法和复合选配法。 直接选配分组装配 二、选择题 1．将装配尺寸链中组成环的公差放大到经济可行的程度，然后按要求进行装配，以保证装配精度。这种装配方法是。 （1）完全互换法（2）修配装配法（3）调整装配法（4）选择装配法
（4）选择装配法 2．机械结构的装配工艺性是指机械结构能保证装配过程中是相互联结的零件不用或少用（1）机械加工（2）修配（3）修配和机械加工 （3）修配和机械加工 3．所谓划分成独立的装配单元，就是要求 （1）机械加工车间能有独立的装配区间（2）机械结构能划分成独立的组件、部件等（2）机械结构能划分成独立的组件、部件等 4．在机械结构设计上，采用调整装配法代替修配法，可以使修配工作量从根本上 （1）增加（2）减少 （2）减少 5．装配所要保证的装配精度或技术要求，是装配尺寸链的 （1）组成环（2）封闭环 （2）封闭环 6．采用大数互换法装配时计算,装配尺寸链的公差公式是 （1）统计公差公式（2）极值公差公式 （1）统计公差公式 7．采用完全互换法装配时计算,装配尺寸链的公差公式是 （1）统计公差公式（2）极值公差公式 （2）极值公差公式 8．装配尺寸链的最短路线（环数最少）原则，即 （1）“一件一环”（2）“单件自保” （1）“一件一环” 9．由一个零件的精度来保证某项装配精度的情况，称为 （1）“一件一环”（2）“单件自保” （2）“单件自保” 10．在绝大多数产品中，装配时各组成环不需挑选或改变其大小或位置，装配后即能达到装配精度的要求，但少数产品有出现废品的可能性，这种装配方法称为 （1）完全互换法（2）大数互换法 （1）完全互换法
数控机床误差实时补偿技术总结
数控机床实时误差补偿技术的学习总结 第1章绪论 制造业的高速发展和加工业的快速提高，对数控机床加工精度的要求日益提高。一般来说，数控机床的不精确性是由以下原因造成： [1]机床零部件和结构的几何误差； [2]机床热变形误差； [3]机床几何误差； [4]切削力（引起的）误差； [5]刀具磨损误差； [6]其它误差源，如机床轴系的伺服误差，数控插补算法误差。 其中热变形误差和几何误差为最主要的误差，分别占了总误差的45％、20％。提高机床加工精度有两种基本方法：误差防止法和误差补偿法（或称精度补偿法）。 误差防止法依靠提高机床设计、制造和安装精度，即通过提高机床本书的精度来满足机械加工精度的要求。由于加工精度的提高受制于机床精度，因此该方法存在很大的局限性，并且经济上的代价也很昂贵。 误差补偿法是认为地造出一种新的误差去抵消当前成为问题的原始误差，以达到减小加工误差，提高零件加工精度目的的方法。误差补偿法需要投入的费用很小，误差补偿技术是提高机床加工精度的经济和有效的手段，其工程意义非常显著。 误差补偿技术（Error Compensation Technique，简称ECT）是由于科学技术的不断发展对机械制造业提出的加工精度要求越来越高、随着精密工程发展水平的日益提高而出现并发展起来的一门新兴技术。误差补偿技术具有两个主要特性：科学性和工程性。 1．机床误差补偿技术可分为下面七个基本内容： [1]误差及误差源分析； [2]误差运动综合数学模型的建立； [3]误差检测； [4]温度测点选择和优化布置技术； [5]误差元素建模技术； [6]误差补偿控制系统及实施； [7]误差补偿实施的效果检验。 2．数控机床误差补偿的步骤： [1]误差源的分析和检测； [2]误差综合数学模型的建立； [3]误差元素的辨识和建模； [4]误差补偿的执行； [5]误差补偿效果的评价。 3．数控机床误差补偿技术研究的现状： [1]过长的机床特性检测和辨识时间； [2]温度测点布置位置优化； [3]误差补偿模型的鲁棒性； [4]误差补偿系统及实施； [5]五轴数控机床多误差实时补偿问题。 4．数控机床误差补偿技术研究的发展趋势： [1]多误差高效检测方法；
形位公差检测方法
一、轴径 在单件小批生产中，中低精度轴径的实际尺寸通常用卡尺、千分尺、专用量表等普通计量器具进行检测；在大批量生产中，多用光滑极限量规判断轴的实际尺寸和形状误差是否合格；；高精度的轴径常用机械式测微仪、电动式测微仪或光学仪器进行比较测量，用立式光学计测量轴径是最常用的测量方法。 二、孔径 单件小批生产通常用卡尺、内径千分尺、内径规、内径摇表、内测卡规等普通量具、通用量仪；大批量生产多用光滑极限量规；高精度深孔和精密孔等的测量常用内径百分表（千分表）或卧式测长仪（也叫万能测长仪）测量，用小孔内视镜、反射内视镜等检测小孔径，用电子深度卡尺测量细孔（细孔专用）。 三、长度、厚度 长度尺寸一般用卡尺、千分尺、专用量表、测长仪、比测仪、高度仪、气动量仪等；厚度尺寸一般用塞尺、间隙片结合卡尺、千分尺、高度尺、量规；壁厚尺寸可使用超声波测厚仪或壁厚千分尺来检测管类、薄壁件等的厚度，用膜厚计、涂层测厚计检测刀片或其他零件涂镀层的厚度；用偏心检查器检测偏心距值，用半径规检测圆弧角半径值，用螺距规检测螺距尺寸值，用孔距卡尺测量孔距尺寸。 四、表面粗糙度 借助放大镜、比较显微镜等用表面粗糙度比较样块直接进行比较；用光切显微镜（又称为双管显微镜测量用车、铣、刨等加工方法完成的金属平面或外圆表面；用干涉显微镜（如双光束干涉显微镜、多光束干涉显微镜）测量表面粗糙度要求高的表面；用电动轮廓仪可直接显示Ra0.025～6.3μm 的值；用某些塑性材料做成块状印模贴在大型笨重零件和难以用仪器直接测量或样板比较的表面（如深孔、盲孔、凹槽、内螺纹等）零件表面上，将零件表面轮廓印制印模上，然后对印模进行测量，得出粗糙度参数值（测得印模的表面粗糙度参数值比零件实际参数值要小，因此糙度测量结果需要凭经验进行修正）；用激光测微仪激光结合图谱法和激光光能法测量Ra0.01～0.32μm的表面粗糙度。 五、角度 1．相对测量：用角度量块直接检测精度高的工件；用直角尺检验直角；用多面棱体测量分度盘精密齿轮、涡轮等的分度误差。 2．直接测量：用角度仪、电子角度规测量角度量块、多面棱体、棱镜等具有反射面的工作角度；用光学分度头测量工件的圆周分度或；用样板、角尺、万能角度尺直接测量精度要求不高的角度零件。 3．间接测量：常用的测量器具有正弦规、滚柱和钢球等，也可使用三坐标测量机。 4．小角度测量：测量器具有水平仪、自准直仪、激光小角度测量仪等。 六、直线度
FANUC的进给运动误差补偿方法
无锡职业技术学院毕业设计说明书 机械技术学院 毕业设计论文 FANUC的进给运动误差补 偿方法 学生姓名： 指导教师姓名： 所在班级所在专业 论文提交日期论文答辩日期 答辩委员会主任主答辩人 系 年月日
FANUC的进给运动误差补偿方法 目录 毕业设计任务书 (1) 开题报告 (2) 第一章进给运动误差补偿方法 (6) 1.1常见进给运动误差 (7) 1.1.1反向间隙误差补偿 (8) 1.1.2螺距误差补偿 (9) 1.1.3摩擦补偿 (11) 第二章进给误差数据采集与补偿参数的设置 (12) 2.1激光干涉仪 (12) 2.1.1单频激光干涉仪 (12) 3.1 双频激光干涉仪 (13) 3.1.1 雷尼绍激光校准系统 (14) 3.1.2 测量误差分析 (19) 3.2误差补偿参数的设置 (20) 毕业设计总结 (23) 参考文献 (24) 致谢 (25) 外文翻译 (26) 2
无锡职业技术学院毕业设计说明书 机械技术学院 毕业设计任务书 课题名称FANUC的进给运动误差补偿方法 指导教师王小平职称高级技师 专业名称数控设备应用与维护班级数控设备10832 学生姓名尹耀强学号1061083237 课题需要完成的任务： 1．根据课题调研查阅资料，了解国内外现状、进展，编写调研报告。 2．收集技术资料、图纸进行设计或分析探讨。 3．对不同类型设计的分析, 进行方案论证，确定总体方案。 4．完成毕业设计的论文。 5． 3000单词量的外文资料的翻译（专业相关科技类）。 课题计划： 2月21日—2月25日；确定毕业设计课题。 2月28日—3月 4日；收集整理英文翻译资料。 3月 7日—3月11日；查阅技术资料，完成课题的前期调研工作，完成英文翻译。3月14日—3月18日；完成课题相关资料收集，进行毕业论文构思。 3月21日—3月25日；完成毕业论文初稿。 3月28日—4月01日；完成毕业论文初稿。 4月04日—4月08日；修改、完善毕业论文，定稿。 4月11日—4月20日；整理打印毕业设计资料，完成答辩 计划答辩时间： 4月20日 数控技术系（部、分院） 2011 年3月 1 日 1
数控加工误差主动补偿方法
第16卷第9期计算机集成制造系统 Vol.16No.92010年9月 Computer Integrated Manufacturing Systems Sep.2010 文章编号:1006-5911(2010)09-1902-06 收稿日期:2009-11-17;修订日期:2010-02-26。Received 17Nov.2009;accepted 26Feb.2010. 基金项目:总装备部预研基金资助项目(51318020202)。Fou nda tion item:Project supported by the Gen eral Arm am ent Department Pre -research Foundation,China(No.51318020202). 数控加工误差主动补偿方法 周 静1,陈蔚芳1,曲绍朋2 (1.南京航空航天大学机电学院,江苏 南京 210016;2.北京航空精密机械研究所,北京 100076)摘 要:为提高零件的加工精度,提出了基于公差的局部误差补偿法,并通过修正数控程序主动补偿加工误差。分析零件加工表面误差的特点,根据实际公差要求找出超出公差范围的变形关键区域,修正其切削深度以实现误差的局部补偿。得到刀位控制点修正的切深后,重新规划带有误差补偿值的刀具轨迹。结合实际加工精度确定走刀步距和行距,经过后置处理生成零件修正的数控代码。通过实例验证了上述方法的可行性。 关键词:误差补偿;数控编程;数控加工;薄壁零件中图分类号:T H 164 文献标志码:A Active error compensation methods for numerical control machining ZH O U J ing 1,CH EN Wei -f ang 1,Q U Shao -p eng 2 (1.Colleg e o f M echanical &Electr ical Eng ineer ing,Nanjing U niv er sity of A eronautics &A stro nautics, N anjing 210016,China; 2.China P recision Engineering Inst itute for Aircraft Industr y,Beijing 100076,China) Abstract:T o improv e machining accuracy of w orkpieces,a local er ror compensation method based on to ler ance w as pr oposed.A nd the machining erro rs w ere compensated act ively by mo dif ying Numerical Contro l(NC)codes.Err or values of parts surface wer e analyzed,and acco rding to to lerance r equirements,the cr itical deflectio n areas beyond tolerance r ang e wer e obtained,and actual cutt ing depth of t he ar eas w as amended to com pensat e local err or s.T o ol path w ith err or compensated v alues w as re -planned when actually modified cutting depth w as decided.A nd then step and ro w spacing w ere determ ined accor ding to actual machining accur acy.By post -pro cessing ,modified N C codes wer e achiev ed for wo rkpiece machining.A n ex ample w as used to demo nstr ate the feasibility of this approach.Key words:er ro r compensation;numer ical co nt rol prog ramming ;numerical co nt ro l machining ;t hin -w alled par ts 0 引言 数控加工过程通常分为离线零件编程(加工前)、在线加工与监控(加工中)和检验处理(加工后) 三个阶段。目前,对数控加工质量保证的研究主要侧重于中后期两个阶段[1] 。对于零件加工质量的保证,其主要矛盾是加工过程中的工件由于切削力、夹紧力、切削热和残余应力而产生了变形,薄壁件加工因刚度低,加工变形现象则更为显著。为了加工出合格的薄壁零件,可以在数字控制(Num er ical Co n -trol,NC)加工的前期阶段采取相应的措施控制工 件的变形,如通过修正NC 程序克服薄壁件对基于零件理想几何形状所生成的数控刀具轨迹代码的有效性的限制等。在对薄壁件进行误差主动补偿之前,应充分分析加工变形预测量,采取合理的补偿方法,以达到有效改进加工质量的目的。 目前,国内外有关误差补偿技术的研究成果很多,也存在一些不足。DE p PINCE p P 等人针对刀具加工时受力变形引起工件加工误差的问题,提出考虑公差的镜像补偿法[2];KRIS M Y L 等人研究了
数控机床误差补偿技术的研究
数控机床误差补偿技术的研究
目录 摘要 (iv) Abstract (v) 第一章概述........................................................... - 1 - 1.1数控技术的基本概念 (1) 1.1.1 数控技术和数控机床 .......................................... - 1 - 1.1.2数控机床的特点............................................... - 1 - 1.1.3 数控机床的分类 .............................................. - 1 - 1.2误差补偿技术的研究 (1) 1.2.1误差补偿现状................................................. - 2 - 1.3本论文的研究目的意义和研究内容 (3) 1.3.1研究的目的和意义............................................. - 3 - 1.3.2研究的主要内容............................................... - 3 - 1.3.3研究的基本思路和基本方法..................................... - 3 - 第二章数控机床的进给传动系统 ......................................... - 4 - 2.1数控机床对进给传动系统的要求.. (4) 2.2数控机床进给传动装置的结构 (4) 2.2.1滚珠丝杠螺母机构的结构....................................... - 4 - 2.2.2 进给传动误差................................................ - 5 - 2.2.3 电机与丝杠的联接、传动方式 .................................. - 6 - 2.3数控系统的三种控制方式.. (6) 第三章数控机床的精度及可靠性分析 ..................................... - 8 - 3.1数控机床误差的分类 (8) 3.2误差模型简介 (8) 3.2.1 几何误差.................................................... - 8 - 3.2.2 热误差...................................................... - 9 - 3.2.3 运动控制误差................................................- 10 - 3.2.4 其它误差....................................................- 10 - 3.3数控机床的精度 .. (10) 3.4数控机床的精度检查 (11) 3.4.1 机床几何精度的检查 ..........................................- 11 - 3.4.2 机床定位精度的检查 ..........................................- 11 - 3.5数控机床的可靠性 (12)
形位公差及其检测方法
形位公差及其检测方法 一、概念： 定义： 形状公差：单一实际要素形状所允许的变动全量。 位置公差：关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。 形位公差：形状公差与位置公差的总称。它控制着零件的实际要素在形状、位置及方向上的变化。 形位公差带：用以限制实际要素形状或位置变动的区域。由形状、大小、方向和位置四个要素所确定。 公差原则：形位公差与尺寸公差之间的相互关系。包括独立原则与相关要求。 独立原则：图样上给出的尺寸公差与形位公差各自独立，彼此无关，分别满足要求的公差原则。 相关要求：图样上给定的尺寸公差和形位公差相互有关的公差要求。具体可分为
形位公差带的形式： 二、形状误差与形状公差：
项目 公差带定义示 例说 明 公差带是距离为公差值t 的两平行直线之间的区域 在给定平面内 圆柱表面上的任一素线必须位于轴向平面内，距离为0.02的两平行线之间 0.02 在给定方向上、当给定一个方向 公差带是距 离为公差值t的两 平行平面之间的区域 棱线必须位于箭头所示方向距离为公差 值0.02的两平行平面内 0.02 、当给定两 个互相垂直的两个 方向 公差带为截面边长t1*t2的四 棱柱内的区域 棱线必须位于水平方向距离为公差值0.02，垂直方向距离为0.01的四棱柱内 0.01 0.02 3、在任意方向 公差带是直径为公差值t的圆柱面的区域 d 圆柱体的轴线必须位于直径为公差值0.02的圆柱面内 直 线 度平面度 公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域 上表面必须位于距离为公差值0.1的两平行平面内 0.1 圆度 公差带是在同一正截面上半径差为公差值t的两同心圆之间的区域 在垂直于轴线的任一正截面上,该圆必须位于半径差为公差值0.02的两同心圆之间
形位公差的测量方法
在单件小批生产中，中低精度轴径的实际尺寸通常用卡尺、千分尺、专用量表等普通计量器具进行检测；在大批量生产中，多用光滑极限量规判断轴的实际尺寸和形状误差是否合格；；高精度的轴径常用机械式测微仪、电动式测微仪或光学仪器进行比较测量，用立式光学计测量轴径是最常用的测量方法。 二、孔径 单件小批生产通常用卡尺、内径千分尺、内径规、内径摇表、内测卡规等普通量具、通用量仪；大批量生产多用光滑极限量规；高精度深孔和精密孔等的测量常用内径百分表（千分表）或卧式测长仪（也叫万能测长仪）测量，用小孔内视镜、反射内视镜等检测小孔径，用电子深度卡尺测量细孔（细孔专用）。 三、长度、厚度 长度尺寸一般用卡尺、千分尺、专用量表、测长仪、比测仪、高度仪、气动量仪等；厚度尺寸一般用塞尺、间隙片结合卡尺、千分尺、高度尺、量规；壁厚尺寸可使用超声波测厚仪或壁厚千分尺来检测管类、薄壁件等的厚度，用膜厚计、涂层测厚计检测刀片或其他零件涂镀层的厚度；用偏心检查器检测偏心距值，用半径规检测圆弧角半径值，用螺距规检测螺距尺寸值，用孔距卡尺测量孔距尺寸。 四、表面粗糙度 借助放大镜、比较显微镜等用表面粗糙度比较样块直接进行比较；用光切显微镜（又称为双管显微镜测量用车、铣、刨等加工方法完成的金属平面或外圆表面；用干涉显微镜（如双光束干涉显微镜、多光束干涉显微镜）测量表面粗糙度要求高的表面；用电动轮廓仪可直接显示Ra0.025～6.3μm 的值；用某些塑性材料做成块状印模贴在大型笨重零件和难以用仪器直接测量或样板比较的表面（如深孔、盲孔、凹槽、内螺纹等）零件表面上，将零件表面轮廓印制印模上，然后对印模进行测量，得出粗糙度参数值（测得印模的表面粗糙度参数值比零件实际参数值要小，因此糙度测量结果需要凭经验进行修正）；用激光测微仪激光结合图谱法和激光光能法测量Ra0.01～0.32μm的表面粗糙度。 五、角度 1．相对测量：用角度量块直接检测精度高的工件；用直角尺检验直角；用多面棱体测量分度盘精密齿轮、涡轮等的分度误差。 2．直接测量：用角度仪、电子角度规测量角度量块、多面棱体、棱镜等具有反射面的工作角度；用光学分度头测量工件的圆周分度或；用样板、角尺、万能角度尺直接测量精度要求不高的角度零件。 3．间接测量：常用的测量器具有正弦规、滚柱和钢球等，也可使用三坐标测量机。 4．小角度测量：测量器具有水平仪、自准直仪、激光小角度测量仪等。 六、直线度 用平尺（或刀口尺）测量间隙为0.5μm（0.5～3μm 为有色光，3μm 以上为白光）的直线度，间隙偏大时可用塞尺配合测量；用平板、平尺作测量基维，用百分表或千分表测量直线度误差；用直径0.1～0.2mm 钢丝拉紧，用V 型铁上垂直安装读数显微镜检查直线度；用水准仪、自准直仪、准直望远镜等光学仪器测量直线度误差；用方框水平仪加桥板测直线度；用光学平晶分段指示器检测精度高的直线度误差。
第6章在线检测与误差补偿技术.
6. 1 概述 6. 2 在线检测与误差补偿方法 6?3微位移技术 0 旳ii. 4*弐扎烤 一、保证零件加工精度的途径 保证零件加工精度的途径：1 ) “蜕化”原则，或称“母性”原则。2) “进化”原则，或称"创造性”原则。 提高加工精度的途径：1)隔离和消除误差; 2)误差补偿，用相应的措施去“钝化仁抵消、均化误差，使误差减小? ? ■的M烹攵缚
二.加工精度的检测 1.离线检测 工4^加工完毕后，从机床上取下，在机床旁或在检测室中进行检测。 2.检测 工件加工完毕后，在机床上不卸下工件的情况下进行检测。 3?衽线检产 工件在加工过程中的同时进行检测，又称主动检测、动态检测。 o 旳込.J|A 水茅在线捡测特点 1）能够连续检测加工过程中的变化，了解在加工过程中误差分布和发展； 2）检测结果能反映实际加工情况； 3）在线检测的难度较大； 4）在线检测大都用非接触传感器，对传感器的性能要求较高； 5）—般是自动运行，形成在线检测系统? 二兰捡测灵爭 1）直接检测系统：直接检测工件的加工误差，并补偿 2）间接检测系统：检测产生加工误差的误差源，并补 偿0旳尢茅
三.误差补偿技术 1.误差味的旣念 在机械加工中出现的误差釆用 等措施使误差减小或消除 误差补偿。 从狭义的角度分析：(校正)是指 对测量.计算.预测所得的误差进行修正(校正)；是指从综合测量所得的误差中分 离出所需的单项误差；是指两个或更 多个误差的相互抵消；是对一尺寸、 形状、位置差值的补足. 2.浜差补偿的筈A (1)实时与非实时误差补偿 实时误差补偿一加工过程中,实时进行误差检测，并紧接着进行误差补偿，不仅可以补偿系统误差，且可以补偿随机误差。非实时误差才H尝一只能补偿系统误差。 (2 )软件与硬件误差补偿 软件补偿一通过计算机对所建立的数学模型进行运算后，发出运动指令，由数控随动系统完成误差补偿动作。软件与硬件补偿的区分是看补偿信息是由软件还是硬件滸於此,,?
形位公差测试题
形状和位置公差试题 一、填空题 1、形状和位置公差简称。 2、美标Y14.5-2009标准规定，形位公差共有个项目。其中形状公差项。位置公差项，形状或位置公差项。 3、位置公差分为、和。 4、形状公差代号包括：、、和。 5、基准代号由、、和。 6、构成零件几何特征的为要素。 7、零的几何要素，按存在的状态分为和；按在形位公差中所处的地 位分为和；按几何特性分为和。 8、被测要素分为和两种。 9、当被测要素为中心要素时，形位公差代号应与该要素的尺寸线。 10、如果被测实际要素与其能完全重合，表明形状误差为零。 11、用以限制实际要素变动的区域称为。 12、被测实际要素在内（或之间）为合格，反之为不合格。 13、用来确定被测要素的方向或位置的要素称为. 14、形位公差带由、、和四要素组成。 15、独立原则是图样上给定的与相互无关并分别满足要求的公差原则。 16、遵守独立原则的要素形位公差用于控制，尺寸公差用于控制要素的。
17、遵守独立原则的要素，形位误差和实际尺寸分别合格，则被测要素。 18、公差原则分和两种，而又分为、和两种。 二、判断题 1、凡具有几何学意义的、没有任何形状误差的、绝对正确的处于理想状态的要素，称为理想要素。( ) 2、在图样上给定了形状或位置公差要求的要素称为实际要素。( ) 3、基准本身是一个理想要素。( ) 4、只有形状公差要求的要素是单一要素。( ) 5、具有位置公差要求的要素必是关联要素。( ) 6、只要被测要素的形状误差小于或等于形位公差，则该要素一定位 于1 / 4 形位公差带内。( ) 7、形位公差带的大小由给定的形位公差t所决定。( ) 8、关联实际要素就是有位置公差要求的被测要素。( ) 9、被测要素标注时，用带箭头的指引线将被测要素与公差框格的一端相连。指引线的箭头应与公差带的宽度方向或直径相一致。 10、形位公差带的方向是公差带的延伸方向，它与测量方向垂直。 三、综合题 1、在表中填写出形位公差各项目的符号，并注明该项目是属于形状公差还是属于位置公差。
模拟压力传感器应用中的补偿技术
模拟压力传感器应用中的补偿技术 合理进行压力传感器的误差补偿是其应用的关键。压力传感器主要有偏移量误差、灵敏度误差、线性误差和滞后误差，本文将介绍这四种误差产生的机理和对测试结果的影响，同时将介绍为提高测量精度的压力标定方法以及应用实例。 目前市场上传感器种类丰富多样，这使得设计工程师可以选择系统所需的压力传感器。这些传感器既包括最基本的变换器，也包括更为复杂的带有片上电路的高集成度传感器。由于存在这些差异，设计工程师必须尽可能够补偿压力传感器的测量误差，这是保证传感器满足设计和应用要求的重要步骤。在某些情况下，补偿还能提高传感器在应用中的整体性能。 本文以摩托罗拉公司的压力传感器为例，所涉及的概念适用于各种压力传感器的设计应用。 摩托罗拉公司生产的主流压力传感器是一种单片压阻器件，该器件具有3类： 1. 基本的或未加补偿标定； 2. 有标定并进行温度补偿； 3. 有标定、补偿和放大。 偏移量、范围标定以及温度补偿均可以通过薄膜电阻网络实现，这种薄膜电阻网络在封装过程中采用激光修正。 该传感器通常与微控制器结合使用，而微控制器的嵌入软件本身建立了传感器数学模型。微控制器读取了输出电压后，通过模数转换器的变换，该模型可以将电压量转换为压力测量值。 传感器最简单的数学模型即为传递函数。该模型可在整个标定过程中进行优化，并且模型的成熟度将随标定点的增加而增加。 从计量学的角度看，测量误差具有相当严格的定义：它表征了测量压力与实际压力之间的差异。而通常无法直接得到实际压力，但可以通过采用适当的压力标准加以估计，计量人员通常采用那些精度比被测设备高出至少10倍的仪器作为测量标准。 由于未经标定的系统只能使用典型的灵敏度和偏移值将输出电压转换为压力，测得的压力将产生如图1所示的误差。 这种未经标定的初始误差由以下几个部分组成： a. 偏移量误差。由于在整个压力范围内垂直偏移保持恒定，因此变换器扩散和激光调节修正的变化将产生偏移量误差。 b. 灵敏度误差，产生误差大小与压力成正比。如果设备的灵敏度高
形位公差定义及检测方法
形位公差定义及检测方法 一、 直线度的定义及检测方法 定义：直线度是指零件被测的线要素直不直的程度。 检测方法概述： ㈠.将平尺（小零件可用刀口尺）与被测面直接接触并靠紧。此时平尺与被测面之间的最大间隙即为该检测面的直线度误差。一般公用检测器具-塞尺。（图片） 按此方法检测若干条素线，取其中最大误差值作为该件的直线度误差。 ㈡.将被测件放在平台上，并靠紧方箱或直角尺（或者将被测件放置在等高V 型铁上）。用杠杆表在被测素线的全长范围内测量，同时记录检测数值，最大数值与最小数值之差即为该条素线直线度误差。（简图）： 按上述方法测量若干条素线，并计算，取其中最大的误差值，作为被测零部件的直线度误差。 ㈢将被测零部件用千斤顶支起，利用杠杆表将被测素线的两端点调整到与平台平行，在被测素线的全长范围内测量，同时记录，读数，最大值与最小值之差即为该素线的直线度误差，按同样方法测量若干条素线，取其中最大的误差值作为该被测件的直线度误差。 ㈣综合量规：综合量规的直径等于被测零件的实效尺寸，综合量规必须通过被测零件。 二、平面度定义及检验方法 平面度是指零件被测表面的要素平不平得程度。 ㈠将被测件用千斤顶支撑在平台上，调整被测表面最远的三点A,B,C ，（利用杠杆表或高度尺）使其与平台平行，然后用测头在整个实际表面上进行测量，同时记录读数，其最大与最小读数之差，即为被测件平面度误差。 ㈡用刀口尺（小型件）或平尺（较大型件）在整个被测平面上采用“米”字型或栅格型方法进行检测，用塞
尺进行检验，取其塞尺最大值为该被测零件得平面度误差。 ㈢环类垫圈类零件 将被测件的被测面放在平台上，压紧，然后用塞尺检测多处，其塞入的最大值即为该件的平面度误差。（或者将被测件的被测面用三块等高垫铁在平台上均分支撑，然后用杠杆表在被测面的多处进行检测，取其最大与最小读数的差作为该件的平面度误差。 三、圆度定义及测量方法 定义：圆度是指具有圆柱面（包括圆锥面）的零件在同一横剖面内的实际轮廓不圆的程度。 测量方法： ㈠轴类件：将被测件用偏摆仪顶紧，将杠杆表的测头压到被测面上，在被测件回转一周过程中指示表读数的最大差值之半，即为单个测量面上的圆度误差。按上述方法在被测件轴向上测量若干个截面，取各截面上测得的跳动量中的最大误差值（取各截上指示表的最大与最小读数差之半中的最大数值），作为该零件的圆度误差。 ㈡两点测量法也称直径法： 用千分尺（内径表）直接测量被测轴（孔）的直径，在被测件的同一截面内按多个方向测量直径的变化情况，寻求各个方向测得读数中的最大差值之半（最大值减最小值之半）即为该被测截面的单个圆度误差。按同样方法在轴向上测若干个截面，取各截面上测得差值中最大的差值之半，作为该零件的圆度误差。 四、圆柱度定义及测量方法 定义：圆柱度是控制圆柱的纵、横剖面及轴线等的圆度、直线度、和平行度的综合指标。 测量方法如下： ㈠将被测件放在平台上并靠紧在方箱根部,杠杆表测头压到被测件表面上,在被测零件回转一周过程中，测量一个横截面上的最大与最小读数，按上述方法在件的轴向上测量若干个横截面，然后取各截面内所测得的所有读数中的最大与最小读数的差值之半，作为该零件的圆柱度误差。
形位公差相互关系和应用
形位公差间的关系及取代应用 国家标准GB1182～1184《形状和位置公差》包括形状公差——直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度；定向位置公差——平行度、垂直 度、倾斜度；定位位置公差——同轴度、对称度、位置度；跳动——径向、斜向、端面圆跳动，径向、端面全跳动。这些项目中有些虽然概念不同，但却有密切联系，有些项目比较相似或受其他项目控制，有些是单项公差，有些属于综合公差，在一定的条件下可以互相取代应用。但对这一问题往往未能注意，有时设计人员绘 制了零件的几何形状、尺寸，但对于形位公差的标注却比较草率从事，常常出现标注不当或重复标注的现象。有时由于技术人员对它的理解不同，造成应用上的混 乱，给零件的制造和检测带来困难，因此，有必要深刻了解形状和位置公差之间的关系，熟练掌握它们的各种取代用法，这样，在标注零件的形位公差时，在满足要 求的情况下做到最简洁、最明确、最实用，加工最经济，检测最方便。 一、形状公差 1. 圆柱度、直线度、圆度 圆柱度是限制实际圆柱面对理想圆柱面变动量的一项指标。它的公差带是以公差值t 为半径差的两个同轴 圆柱面之间的区域。它控制了圆柱体横剖面和轴剖面内的各项形状公差，诸如圆度、轴线直线度，素线直线度等。使用时，一般标注了圆柱度就没有必要再标 注圆度，直线度。如果一定要单独标注圆度、直线度，则其公差值必须小于圆柱度公差值(见图1)，以表示设计上对径向或轴向形状公差提出进一步要求。 通常，圆柱度误差用圆度仪或配备计算机的三坐标测量装置检测，如果没有这些装置，最好不要使用圆柱度，此时可分别用圆度和圆柱面素线的平行度来代替使用(见图2)。 用圆度和平行度来代替圆柱度时，应根据圆柱体的长径比确定圆度公差值与平行度公差值。 o 当圆柱体长度大于其直径时，素线平行度公差值必须相应大于其圆度公差值(见图3a)。 o 当圆柱体长度等于其直径时，素线平行度公差值与其圆度公差值也 应相等(见图3b)。 o 当圆柱体长度小于其直径时，素线平行度公差值必须相应小于其圆 度公差值(见图3c)。 图1 圆柱度与圆度或直线度同时标注 图 2 圆度与 平行度组合代替圆柱度