加工误差的计算机辅助检测和统计分析.pdfVIP

加工误差的计算机辅助检测与统计分析 汲雪飞 韩文君 装甲兵技术学院 摘要将计算机用于对零件的加工质量进行辅助检测与统计分析，可大大提高测量准确性，并且能 够减少工作量．提高：【作效率，本文对其原理和方法作以简要介绍。 关键词加工误g 计算机辅助检∥ 统计分∥ 测量系菇 1．前言 工件加工误差的统计分析是一项非常复杂、繁琐的工作，如果由工人完成则工 作量很大，难以满足生产的要求，那么用计算机进行检测和误差分析就解决了这些问 题。微机辅助检测即用计算机及其外部设备取代人的动作、感觉功能和人的思维功能 所进行的测试。微机辅助测试加工误差统计分析系统在设计上满足硬件的经济合理 性、安全可靠性和有足够的抗干扰能力，在软件程序设计上采用模块化，并用人机对 话的方式，使操作简单明了，便于使用。 常用的误差统计法有两种：分布曲线法和点图法，虽然能够解决加工过程中的质量问 题，但不足之处是对一批工件进行统计处理是需经历对工件逐个测量——-■己录测量 数据——p绘制图形的过程。不仅需花费大量人力，而且准确度低，特别是分布曲线 法必须待一批工件加工完毕后，才能进行测量和数据处理，难以实现在线检测．徽机 辅助测试及误差统计分析就有效地解决了这个问题，它将工件———．检测装置一一 信号处理装置一—计算初-一打印机组成一个系统。操作者只需将一批工件逐 个传送到检测装置，加工误差统计分析所需的一批工件测量数据(-I-件尺寸)、蛊方 图、分布曲线图、点图、X—R图以及各种所需的计算结果很快地在计算机屏幕上显 示并通过打印机打印出来。 2．系统组成 圈一 圈1氟鼓系虞圈 1、系统硬件 如图1所示，、系统硬件部分包括微机系统和测试系统．模数转换器、计算机和 338 打印机组成了微机系统，块规、电子万用表、电感比较仪和信号放大器组成了测试系 统。 对工件的检测主要采用电感比较仪，它是由测试台架、传感器、和表头部所组 成。这里所采用的传感器是电感式传感器，’它的功能是把被测量转换为电感变化量， 它的交换是基于电磁感应原理。由于该比较仪所用的是自感性可变磁阻式电感传感 器，其自感量为： W r 2∥oAo 2占 式中 L——电感量 卜线圈匝数，对于某一传感器是常数 斗0-一空气导磁率 A，，一导磁面积 6——空气间隙 上式说明测量时，空气间隙6或导磁面积An发生变化，都会引起电感量的变化， 当‰一定时 2UoAo≠常数 五dL：百Wz d6 26 这个式子说明L和6呈非线性关系，此时会出现非线性误差。为了减少这一误差， 在工作中我们所取的测量范围为0．00l——l岫，并且经过实验得到，表头的输出电 压量与位移的变化量在测量范围内是呈线性关系的。 在微机系统中的模数转换器能够把模拟电压量转换成离散的数字信号，以便计 算机识别和操作。 2、系统软件 系统的标定、采样数据处理，加工误差统计分析均由软件完成。系统的处理功 能有： (1)系统的标定 使用者在连接和调整好系统的硬件后，用此项可进行系 统的标定。 (2)工件检测 测量工件时，使用者可任选测量次数，系统将自动求出 测量平均值，并同标准值比较，如果超标，系统就会发出音响信号。 (3)加工误差的分布曲线 此项可画出一批工件尺寸误差的直方图、实际 分布折线图，也可对曲线拟合，画出其实际分布曲线。并能画出和求出工件尺寸误差 的理论分布曲线和参数。根据分布曲线，进行相关判断。 339 (4)加工误差的单值点图 此项可画出工件尺寸误差的单值点图，通过对 此图进行分析，为进一步找寻加工误差产生的根源奠定了基础。 (5)加工误差的)(_-R点图此图可了解加工过程中，工件尺寸平均值的变 化趋势和随机误差和分散程度，为判断工艺系统的稳定性提供了依据。 (6)加工误差的顺序点图 顺序点图可更逼近的反映系统的加工误差情 况