在超细长螺旋曲面工件的包络铣削过程中,由于存在刀具磨损及机床几何误差,从而导致了超细长螺旋曲面工件径向尺寸精度降低。当刀具磨损到一定程度时,加工出的工件将不能满足加工精度的要求。若采用人工测量与补偿,不仅使加工效率大大降低,而且加工出来的工件尺寸精度较低。 基于此,本文提出了对超细长螺旋曲面工件的径向尺寸参数进行实时监控,并在加工过程中实现反馈控制功能,以保证螺旋曲面工件的质量。 本文以超细长螺杆为例,主要研究了以下几方面的内容: (1)提出超细长螺杆径向尺寸测量原理,建立测量超细长螺杆径向尺寸数学模型。 (2)建立在线检测及反馈控制系统;对采集到的螺杆径向尺寸参数进行处理,编写数据采集程序、数据处理程序以及刀具补偿程序。 (3)对超细长螺杆径向尺寸检测装置进行设计。该装置尽量减小各种测量因素对误差结果的影响,并且能够准确地、实时地将超细长螺杆径向尺寸的变化量反馈给控制系统。 (4)对引起测量误差的因素进行分析研究,找出误差产生的原因,提出解决办法;同时也分析了刀具磨损造成的螺杆径向尺寸误差,做出了相应的螺杆误差模型,为提高在线检测精度提供依据。 运用传感器技术、计算机技术、反馈控制技术成功实现了在螺杆加工过程中应用在线检测技术,实现反馈控制功能,保证了超细长螺杆的加工精度,在此基础上可实现对机床进行控制,对刀具进行补偿,从而使数控螺杆铣床向着高精度、高效率方向发展。