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光电测量技术与车床加工研究

 论文栏目:测量技术论文     更新时间:2018/9/14 16:13:13   

摘要:我国现代化建设不断推进,对我国制造业也提出更高、更多地要求。目前制造业的发展向着更加高精度的方向进行,这对机械制造业的精度测量技术与机床加工技术提出了更高要求。本文主要介绍光电测量技术在车床加工的应用,研究其技术优势与必要性,对出现的技术问题进行探讨,最提出一定建议。

关键词:光电测量技术;机床加工;高精密加工;机械制造

目前我国机械制造技术的发展已经达到一定水平,机械制造业的需求也在不断的提高。而机床是机械制造的必要设备,已经获得了广泛的应用,在机床制造中,加工精度对于产品的质量有着极为重要的影响。本文主要对精度检测环节重点讨论,利用光电测量技术提高测量校对精度,提高车床制造加工的精度。

1光电测量技术的应用优势

1.1传统技术的缺陷

数控车床是一项高精度的自动化机床设备,将传统的人工制造完全由机器代替运行,这设计的技术十分广泛,而这里主要讨论测量技术。传统的测量技术一直是建立在原本的肉眼辨别基础上,无论是利用技术扩大肉眼辨别的精度,还是讲测量的尺寸利用技术投影放大,均是如此。例如显微装置与轮廓投影仪,这一类测量方式存在局限性,测量的误差难以消除,加工要求的提高使得这一类测量方式难以满足更高的需求,提高成本极高。

1.2光电测量技术的优势

光电测量技术主要利用光学几何性质,将机床测量坐标以光学标记(一般为十字架),将光电信号传递到计算机,通过计算机处理计算,极大地提高了测量精度。光学信号的敏感程度远高于肉眼,而计算机进行精度校对处理,也极大的提高了精度校对的处理速度。随着机械制造自动化水平的不断提高,对制造业的加工效率要求也不断提高,而光电测量技术,利用光学传感器与计算机储备提高车床加工精度,同时也可以更进一步提高制造业的生产效率。

2光电测量技术在车床加工中的应用

2.1设定准确的加工坐标系

对车床加工而言,在绘制好加工图纸之后,需要在实际加工之前校对工件坐标系,这一坐标系是与机床自身坐标系相对的一个坐标系,直接关系到加工精度的提高。在传统操作中,这一环节需要人工设定工件坐标系,需要人工试切,首先会对造成一定的材料浪费,更重要的是加工精度难以保证,依赖于技术人员的操作水平;其次,进行了一定程度上的改善升级,但是在不改变原理的基础上难以有较大的提高。而利用光电测量技术,可以直接避免与工件接触,避免接触后出现的位置偏移。并且光电测量技术可以将坐标系测定结果直接反馈给车床的内置计算机,快速实现工件坐标系设定,提高工作效率。

2.2反馈补偿减少误差

目前数控机床的控制系统一般为闭环或者半闭环,利用光电测量系统对车床的具体加工过程进行监控校对,将由伺服系统与机床导轨等其他设备缺陷造成的加工误差反馈给计算机,计算机再更正进给信号,达到更高的加工精度,保证产品质量。通过光电测量技术,不仅仅可以高精度的校对进给尺寸误差,而且还通过光电信号转化可以很快反馈给计算机,得出修正信号。这是目前数控车床发展的主要技术方向,利用传感器技术实现闭环控制系统。

2.3方便数据处理

要实现高精度的加工,光电信号的数据处理也至关重要,要将收到的光电信号数据进行合理的处理,便于运用于加工中。对此,要建立一个较为完善的数据模型,在数据处理后可以利用一些绘图软件,将测量结果直接显示在人机交互界面,方便技术人员对应设计材料对于加工工艺与计划进行微调。这对毛坯生产与后期加工分离的现代机械加工生产而言意义重大,从而提高的机械加工的适应性与效率。

3光电测量技术的问题探究

在实际的光电测量技术运用中,依旧存在了一些问题,需要研究探讨。主要问题有两个:第一,成本问题,要实现光电技术加工需要与之相对应的车床设备,而我国大部分企业运用的生产车床尚不能完全满足要求,这对光电测量技术在车床加工的应用是极大的限制,因此在未来的技术改进方向主要考虑降低技术成本与在现有机床的基础上进行融合改进;第二,技术人员的储备不足,光电测量设备的技术含量较高,对于参与加工的技术人员要求也在提高,而现有工人的文化水平使得培训难度较大,最终成本也较高。

4结束语

我国面对新世界的发展大潮,要全面建设现代化国家,在各个方面达到世界的先进水平,实现技术的进步需要强大的制造业为基础,因此,要高度重视我国机械制造水平的提高。对新技术的创新运用是一项提高机械制造生产水平的有效手段,光电测量技术已经出现了一段时间,它对制造业生产效率与产品质量的提高前景有目共睹,对光电测量技术在实际加工中的应用研究探讨意义重大,是实现我国现代化工业的关键点之一。

参考文献:

[1]张敬大.基于光干涉法的超精密车削表面微结构在位检测技术研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2016.

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[3]周肇飞,周卫东,王世华,等.亚纳米级超精细表面微观形貌光电测量技术的现状与发展[J].工具技术,1997(1):34-37.

作者:徐鹤雷 单位:江苏省宜兴中等专业学校

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