隨著科學技術的發展,生產過程自動化的飛速發展和精密加工的廣泛應用,對生產精密機械加工的機械零件的精度要求日益提高,精密零件的尺寸測量問題也越來越引起人們 的重視,現代工業生產的水平離不開精確的零件尺寸測量技術。

(現在的機械零件變得越來越復雜,由單一模型向多模型發展,精密零件的類型也越來越多,各種零件的對形狀的要求也越來越多,因此對尺寸測量檢查技術也越來越高。目前機械零件大多數都采用工廠生產線的生產模式,成千上萬零件是 由分散的不同地區的工廠生產,較后需要組裝的到一個產品上,由于不同單位生產能力不同,這就要求能對提高對每個零件尺寸檢測的精度,測試其是 否滿足要求。因為零件尺寸是 否準確,對機器儀器等各種機械產品的質量、工作精度、穩定性、耐磨性、噪聲及使用壽命等均有很大的影響,因此相關智能的零件尺寸測量方法成為越來越多學者研究的目標。
目前,主流的機械零件尺寸測量方法主要是 通過人工利用專用的測量工具或者專門定制的零件尺寸標準模板來進行對比測量的,測量精度不高,所測得數據受到人為因素影響較大,尺寸測量非 常麻煩,費時費力,而且一些測量零件尺寸的工具往往需要對零件進行硬性接觸,這對精密零件來說,會產生不小的磨損。較為重要的是 ,一些高精密零件對尺寸測量精度要求較高,傳統的測量方法難免在測量中產生一些微小誤差,對于高精密的機械零件來說,極為微小的尺寸測量誤差對其自身影響較大,這就導致傳統的方法測量精度較高的機械零件時,不能保證測量精度,測量結果不準確的問題。
為了解決以上問題,本文提出了一種基于計算機視覺的高精度機械零件尺寸測量方法。該方法采用誤差補償技術,通過補償在測量過程中產生的不可避免的角 度偏移偏差,以及距離誤差,把不可控制的誤差當量控制在較小范圍內,盡可能的恢復精密零件的真實尺寸信息,提高測量精度和測量的準確度,準確測量高精密零件的尺寸。實驗表明,本文提出的方法能夠克服傳統方法的缺陷,取得了不錯的效果。
零件尺寸測量原理
當前針對機械零件尺寸測量的方法主要是 通過人工檢測,通過特定工具完成尺寸的測量,基于智能化的零件尺寸測量多半是 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行相減操作,如果相減的差值結果通過直徑,或者角 度的計算,求出真正的尺寸,在設置的零件尺寸的缺陷閥值,如果計算出的結果大于閥值,那么認為零件尺寸的結果不符合要求,如果計算尺寸的結果小于閥值,那么計算完畢,求出真正的閥值。
在平時的精密機械加工過程中,經常會因為一些精度的問題而導致零部件生產出來不合格,精密機械加工的精度問題。
1 概述
1.1 加工精度與加工誤差
加工精度是 指零件加工后的實際參數(尺寸、形狀和位置)與理想參數的符合程度。實際加工不可能做得與理想零件完全一致,總會有大小不同的偏差,零件加工后的實際參數對理想參數的偏離程度,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際參數接近理想參數。
1.2 原始誤差
由數控機床、工裝夾具、切削刀具和工件組成的精密機械加工工藝系統(簡稱工藝系統)會有各種各樣的誤差產生,這些誤差在各種不同的具體工作條件下都會以各種不同的方式(或擴大、或縮小)反映為工件的加工誤差。工藝系統的原始誤差主要有工藝系統的幾何誤差、定位誤差、工藝系統的受力變形引起的加工誤差、工藝系統的受熱變形引起的加工誤差、工件內應力重新分布引起的變形以及原理誤差、調整誤差、測量誤差等。
1.3 研究機械加工精度的方法
研究精密機械加工精度的方法分析計算法和統計分析法。可以盡可能的讓誤差減少到較小。
2 工藝系統集合誤差
數控機床導致的幾何誤差
加工中切削刀具相對于工件的成形運動一般都是 通過數控機床完成的,因此,工件的精密數控機械加工精度在很大程度上取決于數控機床的精度。數控機床制造誤差對工件加工精度影響較大的有:主軸回轉誤差、導軌誤差和傳動鏈誤差。數控機床的磨損將使機床工作精度下降。所以選擇好的數控機床也是 可以降低誤差的一種方法,一般來說我們 國內現在的生產的一些數控機床還遠遠比不上國外的數控機床,相比之下國內產出來的數控機床加工誤差較大。常州公司則是 引進了日本的津上數控機床,該機床不但精度高,而且工作效率很高。
河北航天晟達精密機械有限公司(http://www.hbhtsd.com)生產的高精密產品零部件制造的概念、意義及特點高精密零部件制造是 以高精密機械零件為加工對象。精密零部件制造應有高精度、高剛度、高穩定性和自動化的機床,相應的金剛石刀具、立方氮化蹦刀具、金剛石砂輪、立方氮化蹦砂輪、及相應的高精度、高剛度夾具等工藝裝備,才能保證加工質量。非標機械零件定制是 傳動系統的重要性零部件,尤其去飛邊毛刺、倒棱角 、去機加工刀紋痕、降低齒面粗糙度、精拋光等,去毛刺拋光中無碰傷,不改變機械零部件幾何尺寸,拋出的機械零部件精度高,可有效提高機械零部件傳動質量,降低傳動噪音。機械零部件定制具有較大的優點,這主要體現在其材料切除率高,且成本較低。對比切削加工與離子加工技術即可得到上述結論,為了確保離子加工技術的材料切除率,需要花費較大的能量。