磨加工主动测量仪温度检测及补偿方法研究

1、    磨加工主动测量仪温度检测及补偿方法研究    燕国欣 李恬摘  要：为了解决磨削加工受温度影响较大而导致主动测量控制仪精度较低的问题，文章针对温度影响磨削加工精度的因素，提出了温度监测补偿误差的方案。即针对磨削恶劣环境中温度变化所引起金属工件的热误差进行补偿。通过分析可知，补偿方案对主动测量仪精度有很好的补偿效果。关键词：主动测量控制仪;温度监测补偿;热误差：tg580.6       文献标志码：a         ：2095-2945（2019）35-0136-0

2、2abstract： in order to solve the problem that the grinding process is greatly affected by temperature， which leads to the low accuracy of active measurement controller， this paper puts forward a scheme of temperature monitoring and compensation error in view of the factors of temperature affecting g

3、rinding accuracy. that is， the thermal error of metal workpiece caused by temperature change in bad grinding environment is compensated. through the analysis， it can be seen that the compensation scheme has a good compensation effect on the accuracy of the active measuring instrument.keywords： activ

4、e measurement controller; temperature monitoring compensation; thermal error1 概述随着现代工业技术的不断发展，工业生产市场对设备的加工效率、加工精度以及稳定性等，都提出了越来越高的要求1，磨削加工通常负责零件表面的最后加工工序，它的精度对机械产品的质量好坏有着直接影响2。因此，如何提高磨削加工的精度和效率，是目前研究工作的重点，具有非常重要的意义。因此，为了降低生产成本，提高加工效率，主动测量技术在磨削加工过程中得到了广泛的应用3。主动量仪的使用大大提高了磨削过程的可控性，保证了工件的加工精度和一致性，在提高工件质量

5、的同时，又减少了劳动强度，提高了生产效率，能够在一定程度上提高磨削加工过程的自动化水平。4但是影响磨削加工的因素是很多的，如设计、工艺、环境条件等，其中产品的温度变化更是影响磨削加工稳定与否的重要因素。本文针对温度影响磨削加工精度的这一重要因素，提出了温度监测补偿误差的方案。传统的温度补偿方法是硬件补偿，包括内补偿法与拼凑补偿法。5但是硬件补偿电路大都存在电路复杂、调试困难、精度低、通用性差、成本高的缺点。软件补偿的效果要比硬件补偿好，达到的精度更高，而且成本较低，所以，软件补偿是目前最常用的一种环境温度补偿法。2 磨加工主动测量控制仪的工作原理磨加工主动测量控制系统的主要由测量装置、磨床控制

6、系统和磨加工主动测量控制仪三部分组成。磨加工主动测量控制仪的工作过程如图1所示，测头传感器实时监控工件尺寸的变化，将尺寸值经过放大后传递给主动量仪，主动量仪再通过对应的a/d转换装置，将模拟量转换为数字量以供微处理器处理。主动量仪根据当前测量结果以及工件预设定参数对工件加工状态做出判断，并将测量值传输给磨床控制系统，磨床控制系统通过驱动装置完成各工序切换，同时主动量仪会将测量结果或判断结果以直观方式输出，用户可根据主动量仪的人机交互模块对磨削过程进行控制。3 研究内容及方案根据上述的磨加工主动测量仪的工作过程，本次设计针对磨削加工恶劣环境的温度变化所引起金属工件的热误差这一影响因素设计方案进行

7、温度补偿。机械零件因为机械材料的物理属性，所以决定零件具有受冷或者受热所产生变形的性质，其热膨胀系数决定了机械零件所引起的热误差的大小。所以，我们根据材料的热膨胀系数，确定工件随温度的变化情况，从而对温度所产生的誤差进行相应的补偿。采集温度的流程如图2所示，pt100热电偶实时采集外部温度的变化情况，将采集到的温度模拟量信号传送到pt100温度变送器中，pt100温度变送器将数字信号传送到测量仪进行处理。4 结束语主动测量技术在磨削加工过程中的广泛应用，极大提高了磨削加工的效率。通过对环境温度变化所导致工件尺寸误差的温度补偿方案分析，温度检测补偿方案可以有效改善磨加工主动测量仪的测量精度，对于

8、磨削加工具有重要的意义。参考文献：1杨益.基于图像处理的机械零件凡何尺寸检测方法研究d.成都：西华大学，2011.2汪立洲，汪龙田.主动测量技术在机械加工中的应用j.机械设计与制造工程，2000，29（6）：78.3郑鹏，张琳娜，刘武发，等.新型磨加工主动测量控制仪的研究j.仪器仪表学报，2013，34（10）：2365-2372.4田雪豪，张琳娜，郑鹏.磨加工主动测量控制仪尺寸预报功能研究j.机械设计与制造，2019（05）：151-154.5钦志伟，卢文科，左锋，等.霍尔效应式位移传感器的温度补偿j.传感技术学报，2019（07）：1-5.6杨思炫.机械零件热膨胀规律影响研究d.合肥：合肥工业大学，2017.科技创新与应用2019年35期科技