数控机床的检测与设备改良研究

3 直线度的检测

　　直线度其实就是实际被测的直线对理论直线的一个变动量。众所周知，直线度公差其允许的最大变动量，是完全可用来控制一个具体的表面之上任何一条线，它是在给定的具体平面内或给定的两个方向上互相垂直的直线度误差。

　　3.1 测点的分布及法矢的确定

　　通常情况下，零件的表面其中任何一条直线段上的不同的点都是直线度的在线检测的对象。这里所说的直线度在线检测是基于CAD的一种在线检测直线度，所以一定要先构造一条直线段，之后才能在这条直线段的具体有效的线段上进行比较合理的分布相应测点。通常，构造的这些直线段一般都是处在零件某一平面上的表面上。

　　一般情况下，我们把直线段上具体测点都是划分为两种，～种是无规则的，一种是有规则的。具体的检测过程中直线度在线检测的测点的实际分布都是反映了整个待测零件的基本形状；另外，在测点的合理分布的情况之下，如果测点的数量越多，那么整个测量的误差结果就会很小。所以在一些高精度的测量过程中，一定要适当地进行增加一些测点数。当这些测点生成后，必须要首先考虑到测点的法矢。其实，测点的法矢还是依据测点所处的曲面的形状来决定的。一般情况下，在线检测直线度所分布的测点都是在在圆柱的侧表面上或平面上。

　　3.2 路径的规划

　　测点的法矢和位置已经确定之后，就要根据具体情况进行规划相应的路径。规划路径的主要原因就是为了进一步实现整个检测工作的快速性、有序性、高效性，只有经过了具体的规划才能确保在检测时工件与测头无端碰撞，所以必须要对检测路径进行一个科学合理的规划。为了缩短整个测头在检测时的移动距离，检测顺序通常都是在最边上的点逐步开始。为了确保整个检测的精度和效率，我们可以把测头的相应移动速度划分成两类：其一属于高速，就是在测头不是近距离地靠近整个部件的表面时，通常都是把移动测头的速度调成高速；其二属于低速，就是在测头近距离地靠近整个零件的表面时，把移动测头的速度调成低速。测头应该先从测点的P1法矢方向，把测点P1作为整个测试的起始点，高速移动到点N1的时候，之后低速就会对P1点进行具体的检测。当测点Pl在检测完后，测头高速就会回退到B1点，最后再移动到P2的检测起始点A2进行P2点的检测。从上所述，遵循整个测量的路径，反复进行测量，直至到完成了整个在线检测的工作。

　　3.3 直线度误差的计算

　　参照国家标准GB/T11369—1989，不同方向的直线度误差是包容实际最小区域圆柱面的直径。空间直线度误差评定的主要方法有以下几种：遗传基因算法、两端点连线法、最小包容区域法、网络分离法及最小二乘法。因为最小二乘法相对比较简单，所以通常都是选用最小二乘法来进行评定整个直线度误差。

4 结论

　　在数控机床生产企业所进行的在线检测，能够避免所有的离线检测而导致的二次装夹的误差，不但缩短了整个零件的搬运周期和生产时间，而且还能直观有效地发现问题和解决问题，所以在线检测技术的发展有着不可或缺的意义。为了提高检测效率和进一步提高检测的精度，不同的检测对象要考虑采取不同的检测方法。特别是针对不同规则特征的在线检测，其检测方法有的相差很大，但其检测的流程却大致相同。