深孔直線度誤差檢測模型與方法的理論研究.pdf

1、深孔加工過程復雜,經常出現(xiàn)刀具走偏現(xiàn)象,導致產品軸線產生偏差,其“長度大、孔徑小”的特點也使全面直接檢測深孔軸線直線度誤差成為全國性技術難題。傳統(tǒng)檢測方法大都具有檢測精度低、易受場地限制或使用成本高的缺點,無法滿足航空航天、汽車發(fā)動機制造等行業(yè)對深孔產品的高精要求。為此,本文對深孔軸線直線度誤差全面直接檢測技術展開了研究。
　　本文先從加工方式、導向套裝配、導向套-鉆頭配合間隙等方面分析了深孔加工軸線出現(xiàn)偏差的機理,說明控制深孔加

2、工過程的復雜性及孔軸線出現(xiàn)偏差的必然性。然后,在常用深孔軸線直線度誤差檢測模型基礎上,根據(jù)微分幾何知識,通過引入曲線標架,運動地分析了曲線特性,得出一種基于“孔軸線微元向量”的新型深孔直線度誤差檢測模型及其表達式,論證了深孔軸線實際要素與理想要素之間存在的相交、平行或者異面三種關系,其中,微轉動量的引入彌補了傳統(tǒng)模型僅考慮實際要素上任意測點對理想要素微平移量的不足之處,使直線度誤差檢測更為全面。最后,本文研究了基于上述兩種模型的不同檢測

3、方法,設計了相應檢測結構,分別對其檢測微平移量或微轉動量的原理及算法進行了論證分析,通過將兩種結構簡化模型進行拆解研究了其結構的振動特性與自適應性,結合 Matlab軟件直觀得出了孔內壁起伏振動變化對檢測系統(tǒng)核心部件的位移響應曲線,表明孔內壁起伏變化對兩種檢測系統(tǒng)影響分別處于-0.1mm~0.1mm和(0~6)×10-5mm范圍內,影響均很小且后者比前者檢測更穩(wěn)定可靠。由于采用了平行光源、四象限探測器、激光探頭或光柵角度傳感器等光電器件