文摘

本研究开发了一种水平检测设备用于计算机数控(CNC)机床确定水准精度对直线运动精度的影响。当数控精密机床精度恶化外部负载或内部压力下,主要误差是水准测量误差引起的,这种研究和开发设备可以直接分析和测量。平整的容许误差精度实验验证后可以获得。运动误差与水准测量误差相对增加。水准测量精度在容许误差时,运动学误差相对减少。主要的运动误差项测量在这个研究包括EXX, EBY EAX, EYY。水平检测设备是在这项研究中,开发和使用的模糊回归分析建模。测试的模型,该模型具有较高的精度 - - - - - -轴是 和 ,和 - - - - - -轴是 和 。滤波,卡尔曼滤波是用于信号处理和测量值 - - - - - -轴和 - - - - - -轴过滤后提高了94.1%和86.2%,分别系统的重复性精度是一个年级的能力(Cp),分辨率±0.0001°,稳定至少是B级精度(Ca)的能力。该设备具有成本低、精度高,两轴测量。这个机床的直线度增加和轴的调平精度误差,当/水准测量精度在±0.01毫米/米,还有最好的平直度和符合ISO230标准(Lee et al ., 2020)。

1。介绍

几何误差测量是最重要的精度检测机床制造过程的一部分。为了提高机床的精度,必须减少,各种轴的几何误差和误差范围必须在国际公差范围内。精密仪器是用来检验机床的装配和调整或补偿加工过程中的错误。机床的几何误差检测方法包括直接测量法和间接测量法。如今,工业应用,没有电解倾斜传感器用于调平精度测量和监控系统的数控机床。本研究采用电解倾斜传感器精度高,分辨率,和可重复性,模糊回归分析建模用于模型构建和卡尔曼滤波的信号处理,它可以与数控和基于pc的控制器。

相对测量仪是用来检测单一几何误差的直接测量方法。例如,通常用于水平校准水平,因为水平测量的特点是操作简单,使用方便,价格低廉,相对精度只有0.02毫米/米。值收集和编译是困难的,水平线性测量也很困难;因此,它通常用于短行程铁路线性测量。间接测量方法产生的累积误差,自准直望远镜通常用于测量线性、并行性和垂直度,测量精度为0.005毫米/米,高于水平测量,但测量范围越大,较大的偏差,主要用于中等长度轨道线性测量。激光干涉仪用于定位精度测量,测量距离长,测量速度快、测量精度高达0.0004毫米/米,可以连续快速数据收集和数据编译。它有非常高的干扰阻力和很高的价格。主要用于高精度的数控机床要求。目前的检测设备的开发和设计如下所述。本研究的目的包括(1)评估不同传感器的准确性和有效性,(2)比较建模和过滤参数应用于倾斜传感器,和(3)调查的准确性影响倾斜传感器措施数控机床。 The following Table1不同层次的传感器是应用程序(1,2]。

何鸿燊et al。3)在2006年提出了大量微加工技术把一个电阻microtilt传感器。三套微电极接触液体检测电阻值。微电极之间的电阻值随液体表面。计水平监测电阻和电压的变化,以确定液位计的倾角变化。敏感性增强有效公式和电解质的浓度时调整。根据电阻本液位计的鸟瞰图,传感单元组成的正极,负电极和参比电极,电解液是封装在硅微结构。当液位计的倾角变化,倾斜角度位移可以由传感电极的电阻变化。在电阻本液位计的操作图,设备的探测角地区±60,传感器读出电路频率是400 Hz ~ 1 kHz, 5 V单电源供电,电压决议是大约50 mV。

2010年,许和白等。4]空心部分结构CMOS微级计,监测的等效电容来确定液体的水平倾角变化的表面,如操作图所示CMOS-MEMS电容微埃维尔•米,据剖视图CMOS-MEMS电容微级米。狐狸、空气和液体形成三个串联的等效电容传感。传感器读出电路频率是100 kHz,电源是3.3 ~ 5 V单电源、可读的电容范围是20 fF - 200 fF,和相应的输出电压为2.18 V至0.84 V。

Bajic和Stupar5)提出了一个简单、低成本和高度敏感的光纤倾斜传感器在2012年。传感器由两个光纤和透明液体的容器,容器和设备的总面积的一半。传感器的测量原理,液面倾斜时,光纤可以测量实际的角度根据折射引起的液体和空气的容器。结果表明,灵敏度1 V /°,分辨率为0.02°。

2015年,萨尔瓦多et al。6)使用PCB-MEMS微流控电容传感器倾斜。大小不一的圆形金属通道是捏造的PCB,充满了高导电流体介电常数。倾斜角度时,金属通道部分充满液体,通道内的电容的变化速度是由两个电极,测量的敏感性不同大小是0.0019 pF /°, 0.0036 pF /°, 0.0011 pF /°, 0.0016 pF /°,可测量的范围是90°±。

2014年,邹et al。7)开发使用DETF一双谐振应变仪,和机械谐振频率和重力加速度分量变化的输入轴引起的轴向力的运动直接成比例。试验结果表明,倾斜传感器可以测量±90°,温度敏感性为500磅/ K,系统灵敏度误差约0.007°/ K,线性范围内 比1.4%,平均响应时间是0.8秒。

李,李8)在2013年发明了一种电容传感器倾斜,一个金属球作为媒介的传感器,和两个电极被聚苯乙烯管在非接触模式分区。当传感器的金属球倾斜一个角度,两个电极产生电位差,模拟-数字转换器是连接到电脑获得实际的角。可测量的范围是±90°,线性位置提出了外0°-10°倾角较低。

杨和Takamura [9)开发了一种多功能探针扫描系统,使用三个激光干涉仪和一个自准直望远镜来测量纳米级平带镜子轮廓。激光干涉仪检测平面带镜子固定的扫描表,和自准直望远镜扫描表的偏航误差来衡量。平面镜轮廓和水平直线运动误差是重建使用联立线性方程和最小二乘法。两个标准差的平均值(95%)的轮廓计算十实验大约10纳米。

风扇等。10)开发了一种新型6自由度测量系统(dms) 6日,可以测量六运动同时线性平台的错误。三个平行激光束探测到三个相对距离(偏航、俯仰、滚)物体运动的多普勒效应。返回光束的横向偏差是一个分束器和两个象限光电探测器探测到。测量结果表明,定位误差为0.01μ米到10μ米,线性误差只有1μm±0.1毫米的测量范围内,角误差在±1 " 50 "测量范围。它可以很容易地结合坐标测量的工作平台,如线性平台, - - - - - - 平台和机床,实现更高的效率和精确测量。尽管一些研究已经进行电解倾斜传感器,很少有论文侧重于测量和智能数控机床系统,回顾这一天发表在文献表明,本文报道并没有观察到的现象。

出版介绍高精度的发展和设计水平和倾斜观测设备。因此,测量设备必须有一个机械设计,使传感器和夹紧表面之间的并行性。在信号处理中,将模拟信号转换成数字信号,并应用模糊回归的方法为建模和滤波和卡尔曼滤波,分别。希望校准和验证的设备包括稳定、分辨率和重复性。在应用程序中,这个测量设备应用于数控机床,它可以同步测量/轴水平准确性和直线度测量和可以安装在机器工具来监控。

2。测量模块的原理

平面度和水平误差测量是由一系列的增量高度读数水准是沿着测量路径。图的基础上1,你可以开发一个方程的直线度误差在给定的位置,然后堆叠形成多个平直度的精度水平。因此,水平和直线度密切相关(11]。根据ISO230标准尺寸的准确性500 ~ 800,800 ~ 1250年和1250 ~ 2000毫米为0.015,0.02,和0.25毫米,分别12]。 在哪里直线度误差点,是在前面的点,直线度误差之间的距离测量,是测量挠度误差。

2.1。模糊回归分析建模

模糊回归分析建模的主要目的是将电压值转换为角度值。传统回归分析假定观测值来源于实际因变量影响+随机误差,也就是说,因变量是随机变量的不确定性。相比模糊线性回归分析与一般回归模型:之间的拟合误差模糊回归模型和实际价值被视为模糊模型的结构。不同的模糊回归模型推导出根据不同的拟合标准,氯氟化碳是一个模糊线性回归模型,如图2小圆代表实验数据,拟合曲线的虚线是计算通过使用回归模型,实线是回归模型的边界地区,这些上下边界方程式。(3)和(4)[13]。

因此,回归系数是一个模糊值,和预测价值是一个模糊值, 对称三角形的隶属函数,它有中心吗和模糊半角 。输入/输出数据是固定值(输入和脆脆输出)( , ),田中和最小模糊性原理用于模糊回归分析;所以,模糊预测的不确定性最小化,脆输出和模糊预测应在一定的范围内。原则是表示如下。

在哪里是数据集的大小,是独立变量的数量,代表了向量{ , ,。. .,}的没有。观测值,代表了向量{ , ,。. .,}的一半模糊回归系数,代表了向量{ , ,。. .,中心}模糊回归系数。为了解决不同的趋势和异常值的效果和限制,田中和Ishibuchi14,15)使用QP的区间回归。QP的结果比之前更好的集中趋势的发现,这是有效解决数据异常值。该模型表示如下:

在哪里价值是脆输出数据的变量在预测区间,和和是两个加权因素。这个模型是用来平衡的最小二乘法原理和最小模糊拟合标准。有一个高度精确的测试模型 - - - - - -轴的 和 和 - - - - - -轴的 和 ,如图3。

2.2。卡尔曼滤波器

卡尔曼滤波方法(KFM)是一种高效处理线性动态系统的递归滤波器,它可以从完整的测量和估计动态系统状态噪声测量。卡尔曼滤波器可以转换为一个方程,和两个关键点是“预测”和“更新。“在预测阶段,状态估计时间长度是生成的状态估计时间长度。在更新阶段,更新状态估计完成通过使用预测状态和测量的重量。重量可以来源于状态噪声和测量值在情商。8)。最后,状态更新噪声通过使用重量。五个主要的卡尔曼滤波方程表示为(10)和(11)[16,17]。

卡尔曼滤波预测方程如下:

卡尔曼滤波更新方程如下:

本研究使用KFM水准测量设备和惠勒液位计正弦板的上方,确保测量值是0。有一点是每秒捕获在30分钟的测量,测量结果如图4。水平检测设备捕获16位(0 ~ 65535)值,测量和数据过滤前后立即在人机界面。根据测量结果,水准测量设备和轴分别提高了94.1%和86.2%,之前和之后的过滤。本研究选择KFM有理由和优势如下:(1)可用于/multiaxis倾斜传感器和多个连续的测量,(2)其能力提供估计的质量和相对较低的复杂性,和(3)有效地处理由于噪声传感器数据的不确定性。

3所示。研究设施和流程

3.1。传感器和系统集成

的外部负载或内部压力机床结构诱发直线度误差。本研究开发的设备调平精度实时测量系统,传感器和传感设备电解质水平。水准发生错误时,泡沫移到最后在更高的层次,电解液液接触面积的差异产生电压差,和当前水平条件可以通过分析这个电压差(18- - - - - -20.]。上述设备在一个电路,如图5。的轴液位计出口PWM信号模拟信号采集卡(ADC),信号采集卡(ADC)出口数字信号给单片机,结束值转移到个人电脑通过蓝牙通信(HM-10)和软件将数字信号转换成角度,容易阅读,如图6。上述固件设备是由18650充电锂电池。当权力小于两个网格,一条消息将被转移到个人电脑通过蓝牙来通知用户立即充电,传感器测量系统和机械结构集成和构建,如图7。

3.2。水准测量设备校准和测量准确性

3.2.1之上。稳定测量

当调平精度实时测量系统完成,稳定性试验应进行分析测量设备的长期稳定运行的能力。当测量系统为长期设置在一个固定的角度测量,累积误差和噪声可能会导致稳定性恶化,从而增加测试时间。

数字而言,调整检测设备在这项研究中,传感器放置在花岗岩平台上,仍然有一段时间,然后测试开始于稳定状态。一分每秒捕获在一小时测试中,有3601点捕捉,连续七个实验正在进行。准确性的数据减少到功能(Ca)检查数字级别调整探测装置,以便检查数字级别调整检测装置的测量值是否达到精度要求。测量数据进行了分析,结果是制成Ca值等级分类表显示的可用性探测装置,在哪里表示测量结果的平均值,μ是上下的和规范限制,USL是规范上限,LSL规格下限(21]。根据上面的表格,最大值 - - - - - -轴Ca值是1.63%,最低Ca值是0.02%, - - - - - -轴最大Ca值是6.35%,最低Ca值是0.64%,如图8;这检测设备在Ca值高于B级等级分类表,监控系统的稳定性。

3.2.2。可重复性测量

可重复性测试执行检查测量设备是否符合指定的测量精度。测量的重复性关注的可变性。在本研究的重复性测试,测量设备放置在正弦规,给定一个角度,记录的值,直到稳定状态。后七个实验,数据比较和分析。每秒捕获在60分钟的测量,并且有3601点,如图9。测量数据分析软件,精密(Cp)值的能力是获得在过程性能分析中,得到直方图,Cp值等级分类。最大Cp值为7.07,最小值为2.3,如图10。因此,该检测装置是年级a Cp值越大,更精确的测量设备。Cp值越小,贫穷的测量设备,必要时需要重新设计和建模。本设备是优越的可重复性22]。

3.2.3。分辨率测量

分辨率被定义为最低可读单元忠实地测量或测量仪器探测到。决议规格公差是1/10或1/5。例如,最小值测量结果的数字化水平调整检测设备在本研究中是0.057°(±0.0001°),USL,核心价值,和LSL 0.0571°, 0.057°,和0.0569°,分别测量值是0.0001°的1/10,即。0.00001°(23]。

分辨率测试与惠勒电子电平表相比,最大误差值是0.0002°根据测试结果;意义、本研究的数字级别调整检测装置有很高的准确性。以下数据,如图11和12的检测设备,更客观地显示,这项研究是非常优秀的。

4所示。结果与讨论

4.1。调整机床的静态测量和预测的基础

水准测量系统在本研究开发用于数控机床测量,旨在了解不同的调平精度的影响机床运动平直度。水准测量精度和线性精度指的是国际标准ISO230-1 [12]。本研究使用三个水准测量精度实验,包括±0.05毫米/米,±0.01毫米/米,±0.005毫米/米。机调平精度机床基础水平调整后,获得的平直度 - - - - - -轴和 - - - - - -测量轴运动。实验设备是一个500毫米中风机床。机器的规格如表所示2。数字水平检测设备在本研究和开发商用惠勒电平表放置在中间的工作表,如图13。首先,水准测量精度是不同组的调平精度调整。然后, - - - - - -轴和 - - - - - -平直度测量轴运动。值是编译和分析。

本研究调整1号,2号和5号地脚螺栓完全支持机器,和三个修正原则。调整过程是基于2号地脚螺栓。的高度和水准测量精度调整由1号和5号锚定螺栓,如图14。在 - - - - - -轴测量方法,总运行500 mm,运动直线度测量间隔是100毫米,和机器坐标从(0,-180)移动到(-500、-180)。在 - - - - - -轴测量方法,总运行360 mm,运动直线度测量间隔60毫米,和机器坐标从(-250 0)到(-250、-360)。的 - - - - - -轴和 - - - - - -轴水平值捕获到水平值是在稳态时测点是感动。工作表 - - - - - -轴和 - - - - - -轴移位置如图15。

以下4.4.1。实验结果的 - - - - - -轴运动误差模式

错误模式的测试和分析 - - - - - -数控机床的轴运动 轴校平精度将描述实验结果±0.05毫米/米,±0.01毫米/米,±0.005毫米/米,和0毫米/ m,工作台位于机坐标(-250、-180),和机器平整精度调整扭矩扳手。测量值显示在两个设备显示接口,水准测量精度是根据测量值相比,保证同步精度调整,以避免错误的测量结果。值记录,直到在稳态值的调整,然后搬到工作表机的起点坐标(0,-180)和向右移动在机器坐标测量的100毫米(-500、-180)。的和水平值捕获到稳态值的测量过程中,有12分。

时的误差范围为0.0328毫米/米 水准测量精度是0.005。当 水准精度±0.01毫米/米,随着机床达到的极限精度,机床运动平直度时增加了只有18%水准精度增加。精度的增加不大,但检测装置的准确性高于之前的0.02毫米/米泡沫至少75%的水平。

根据图16不同的调平精度有一致的趋势 - - - - - -轴的线性定位误差(EXX) - - - - - -轴的线性定位趋势结果对应于更平整精度差。然而,当 水准测量精度为-0.01,线性定位误差(EXX)测量结果大于-0.005机器坐标(-250 0)和(-250、-500)。最大线性定位错误对应两个水准精度(-250 0)是-0.0206毫米/米和-0.0234毫米/米,这在0.0107毫米(-250、-500)/ m和0.0047毫米/米。测量点除了上述两点有非常密切的水准测量结果精度(-0.01,-0.01)和(-0.005,-0.005);意思,这台机器工具已达到水准测量精度的限制,和准确性是在ISO 0.02毫米/米。

对应相同的水准精度是否在积极和消极的方向是对称的,值接近,当 水准测量精度是0.01和-0.005,最大误差率是4%,绝对值的最大区别在积极和消极的方向为0.0003毫米/米。这是最大的区别在以下三组中(±0.005±0.005)。

七个实验的最大误差范围在(-0.05,-0.05)高达0.0229毫米/米,和误差范围超出了中等年级机床标准0.02毫米/米。水准测量精度必须立即调整。当调平精度低于(0,0),最大误差值在(0,-180),和调平精度的最大误差大于(0,0)在(-400、-180)和(-500、-180),与最大误差值一致 - - - - - -轴的线性定位误差(EXX)。因此,这台机器 - - - - - -从左到右轴运动误差模式提升。

是否相同的水准测量精度和最大辊误差值对应的积极的和消极的方向 - - - - - -轴侧倾角(EAX)定向对称,接近的值可以知道。当 水准测量精度±0.01,最大错误率为9%,和两个绝对的值之间的差异为0.0014毫米/米。当 水准测量精度±0.05,两者的区别角度为0.0017毫米/米,这是最大的在三组中,如图17。

4.1.2。实验结果的 - - - - - -轴运动误差模式

测试和分析了错误的模式 - - - - - -数控机床的轴运动,±0.05毫米/米,±0.01毫米/米,±0.005毫米/米,0毫米/米各群体的描述 水准测量精度。首先,工作台移动机器坐标(-250、-180),然后这个研究中所开发的设备和惠勒电平表放置在中间的工作表。当测试仪器值是稳定的,机器平整精度调整扭矩扳手,测量值是观察,保证同步调整精度,避免错误的测量结果。调整后,时记录的值是在稳定状态。平直度测量,工作台移动机器的起点坐标(-250 0)和机器坐标(-250、-360)转向轴测量60毫米。的和水平值捕获到稳态值的测量过程中,有14分。

图18显示了 - - - - - -轴的线性定位误差(EYY)不同的调平精度,和最大线性定位误差值对应于各种调平精度0.0501毫米/米,0.0115毫米/米,-0.0072毫米/米,-0.0118毫米/米,-0.0148毫米/米,0.0178毫米/米,-0.059毫米/米。因此, - - - - - -轴的线性定位和偏航角测量结果对应于更平整精度更糟。当 水准测量精度±0.01毫米/米,精度的机床已经达到了极限,是否同样的水准测量精度和最大辊误差值对应的积极的和消极的方向 - - - - - -轴的线性定位(EYY)定向对称,和值接近。当出错率是20% 水准测量精度是-0.005。两个绝对的值后,三组之间的差异为0.0007毫米/米。

在图19显示 - - - - - -轴偏航角误差(EBY)不同的调平精度,最大线性定位误差值对应于各种调平精度0.0525毫米/米,0.015毫米/米,0.0093毫米/米,0.0006毫米/米,-0.0077毫米/米,-0.014毫米/米,-0.0526毫米/米。当调平精度小于±0.01毫米/米,实验结果非常接近,有轻微的变化;意思,精度的机床已经达到了极限。是否相同的水准测量精度和最大偏航角误差值对应于正负方向的实验结果 - - - - - -轴偏航角(EBY)是对称和值接近,最大误差率是10%水准精度时(±0.005±0.005)。这是三个实验的最大误差值。积极的和消极的价值观的错误值(±0.05±0.05)为0.0008毫米/米,三组的最大区别。

4.2。运动误差建模和预测模式

析因设计的建模估计筛选实验获得的实验数据显示。实验的数量,确定合适的标准分辨率,并用于回归分析实验结果。无关紧要的因素的物品被反向剥皮方法得到回归方程。分析实验、绘图模式和数值分析。的确定系数计算的显著差异水平 用方差分析和统计软件,所做的决定 - - - - - -测试和 - - - - - -测试。相关分析图表导出,包括正态分布值的图和残留分析图,以检查是否回归分析模型是准确的,以下各部分将描述(24]。

4.2.1。准备估计模型 - - - - - -轴矫直精度的线性误差

估计模型有两个方法实验筛选出的重要因素,一个是全因子试验,明确哪一组是重要的因素,哪些是无关紧要的因素,或根据交互的重要性。另一个是部分因子试验,但部分因素需要相关证据的数据和经验。本研究探讨了影响运动误差在±0.05毫米/ m模式水准机床精度;全部使用因子分析方法,有36个实验,还有144实验结果EXX EAX, EYY,和EBY运动学误差模式,拟合二阶回归模型(25]。

在是 - - - - - -轴校平精度(毫米/米);是 - - - - - -轴校平精度(毫米/米);β₀,β₁.....,β₅系数。

上述数据是由方差分析处理和相关系数进行测试 , 值,价值,用于实验分析的价值。是设置为显著差异水平 在这个实验中, ,和 ,根据下表,回归模型已经过去了价值和值测试,但是因素,crosseffect因素,不符合二阶因素价值和值测试;的意思,二阶回归模型是无关紧要的,因素的贡献较低,而且可能有一阶回归模型的重要因素。因此,反向剥皮方法调整后寻找特征点,获得适用的回归方程。

的重要因素是使用反向剥皮方法,发现机床的回归模型方差分析 - - - - - -轴的线性定位误差(EXX)如表所示3,主要的重要因素 ,和价值大于标准的价值,如情商所示。(18),值比≤0.001 ,个人系数分析如表所示4,价值超过 两国t分布,如情商所示。(18);因此,通过上述测试值标准,回归方程表示为情商。19)。

建立一阶回归模型用于残留分析,检查是否正常的回归模型和方差的同质性和独立性。图20.显示了假定的变化趋势是满足;所以,回归方程满足可行性。

的二阶回归模型方差分析 - - - - - -轴侧倾角(EAX),反向剥皮方法筛选的最重要因素 ,的值是 在方差分析中,拒绝零假设和值< 0.05,校准系数 ;意思,这个回归模型的全变差高达98.65%,健身是非常高的价值超过双边测试 ,如图21。因此,通过上述测试值标准,回归方程表示为情商。20.)。

4.2.2。估计模型 - - - - - -轴矫直精度的线性误差

的 - - - - - -轴的线性定位误差(EYY)数据由方差分析和关联系数进行测试,测试通过反向剥皮方法获得的重要因素 ,的方差分析是价值 ,和因此拒绝零假设值< 0.05。校准系数 ;意思,这个回归模型的全变差高达98.65%,和健身是非常高的,如图22和方程式。(5)和(6)。通过上述测试值标准,回归是情商。21)。

收集到的 - - - - - -轴偏航角误差(EBY)方差分析和关联系数进行测试,测试的数据方差分析是价值 和值< 0.05,它拒绝零假设和校准系数 ;意思,这个回归模型的全变差高达99.92%,和健身是非常高的。的价值超过双边测试 ,情商所示。22);因此,通过上述测试值标准,得到回归方程,如图23。

4.3。实验验证分析和测试

三组调平精度和误差百分比选择操作的验证实验,确保验证实验数据回归方程的预测范围,以便估计运动误差模式EXX EAX, EYY, EBY对应不同水准精度的回归方程。根据三组验证表中的数据5,当平组精度为0.02毫米/米,误差小于2%,测量运动学误差模式值0.0205毫米/米,0.0198毫米/米,0.0202毫米/米,和0.0195毫米/米,和预测的值是0.0203毫米/米,0.0202毫米/米,0.0199毫米/米,和0.0198毫米/米,其中EAX中的最大误差是0.0004,误差百分比是2%。根据B组的验证实验,EXX最大误差百分比8.3%在四个错误模式,测量值是-0.0104毫米/米,0.0495毫米/米,0.0487毫米/米,和-0.0105毫米/米,预测的值是-0.0096毫米/米,0.0503毫米/米,0.05毫米/米,-0.0104毫米/米,EXX的实际和预测价值之间的差异为0.0008毫米/米。最后,根据C组,越大水准测量精度的区别是,更大的错误运动误差百分比模式EAX EYY, 10.9%和9.6%,分别,都是观察的水准 - - - - - -轴,但误差值是0.0006毫米/米和0.0005毫米/米;因此,预测模型的理论值接近实际值,和他们都是在10%,如表所示5。

5。结论

本研究讨论了机床调整地脚螺栓调平精度和发展数字水平调整和测量模块,可以立即监测直线度误差的变化。它执行线性和变形测量精度和水平提高机床调平精度调整路径,解决错误引起的前手动观察泡沫水准测量精度。无线测量取代有线测量和传输是稳定的。最后,手动水平调整时间缩短,和机床的整体水准测量精度提高。测量结果与商用惠勒液位计。实验结果总结如下。(1)本研究已超越之前的0.02毫米/米精度泡沫水平。最低分辨率增加了至少10倍,高达0.0003°,和轴水平传感器的水准测量设备出口16位的值,由卡尔曼滤波器过滤。测量值和 - - - - - -轴和 - - - - - -轴分别提高了94.1%和86.2%,后过滤(2)水平检测设备的稳定性和可重复性分析根据6σ过程精度(Ca值)和准确性(Cp值)的过程能力分析检测设备在本研究开发的水平。最大测量误差只有0.0003°(0.0051毫米/米),Ca值是在甲级和乙级,和上面的Cp值 (3)运动误差的实验结果模式显示运动误差的最大误差百分比模式和水平值。的最大错误的百分比 - - - - - -轴运动误差模式EXX是4%,EAX的最大误差百分比为9%,最大误差的比例 - - - - - -轴运动误差模式EYY是20%,EBY的最大误差百分比是10%,EYY最大值。因此,水准测量精度直接影响机床运动直线度测量的结果(4)根据三组实验结果,当水平回归方程精度为0.02毫米/米,百分比误差非常接近的最大误差百分比是2%。当调平精度内(0.05毫米/米,-0.005毫米/米),误差小于10.9%。因此,回归模型是建立在人机界面,和实际值之间的最大误差值和预测价值为0.0013毫米/米;意义,预测的可行性(5)未来的研究将集中在提高的精度水平和稳定性水平和倾斜观测设备。三个主题将是:第一,观察不同的固件过滤,过滤软件(算法、GA、BAS等)和建模方法,以达到优化,第二,使用Ether-CAT或FOCAS2与CNC控制器和直接补偿技术,和三个,该测量设备温度自动补偿技术的机器学习方法,在这个时候,话题也形成一个正在进行的研究的一部分

数据可用性

所需的原始/处理数据复制这些发现也不能在这个时候作为数据共享一个正在进行的研究的一部分。

信息披露

所有作者都宣布(我)不支持,金融或否则,已经收到任何组织,可能提交的工作感兴趣,和(2)没有其他关系或活动似乎已经影响了提交工作。

的利益冲突

我们声明我们没有金融和个人关系与他人或组织不当会影响我们的工作,而且没有专业或其他任何性质的个人利益或在任何产品,服务,和/或公司可能被视为影响的位置,或审查,手稿,题目是“水平检测设备测量不同水准精度对线性误差的影响。”