輪廓類機(jī)械零件尺寸測(cè)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(duì)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(cè)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(cè)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(duì)形狀的要求也越來越多，因此對(duì)尺寸測(cè)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(duì)提高對(duì)每個(gè)零件尺寸檢測(cè)的精度，測(cè)試其是否滿足要求。因?yàn)榱慵叽缡欠駵?zhǔn)確，對(duì)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(cè)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(cè)量方法主要是通過人工利用的測(cè)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(duì)比測(cè)量的，測(cè)量精度不高，所測(cè)得數(shù)據(jù)受到人為因素影響較大，尺寸測(cè)量非常麻煩，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且一些測(cè)量零件尺寸的工具往往需要對(duì)零件進(jìn)行硬性接觸，這對(duì)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(duì)尺寸測(cè)量精度要求較高，傳統(tǒng)的測(cè)量方法難免在測(cè)量中產(chǎn)生一些微小誤差，對(duì)于高的機(jī)械零件來說，極為微小的尺寸測(cè)量誤差對(duì)其自身影響較大，這就導(dǎo)致傳統(tǒng)的方法測(cè)量精度較高的機(jī)械零件時(shí)，不能測(cè)量精度，測(cè)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(cè)量方法。該方法采用誤差補(bǔ)償技術(shù)，通過補(bǔ)償在測(cè)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(cè)量精度和測(cè)量的準(zhǔn)確度，準(zhǔn)確測(cè)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(cè)量原理
當(dāng)前針對(duì)機(jī)械零件尺寸測(cè)量的方法主要是通過人工檢測(cè)，通過特定工具完成尺寸的測(cè)量，基于智能化的零件尺寸測(cè)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(duì)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(cè)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。可以盡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(duì)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(duì)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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