在机测量

在机测量 OMI (On Machine Inspection)，所谓在机测量，就是: 以机床硬件为载体，附以相应的测量工具 （硬件有：机床测头、机床对刀仪等； 软件有：宏程式、专用3D测量软件等 ），在工件加工过程中，实时在机床上进行几何特征的测量，根据检测结果指导后续工艺的改进。

一、什么是在机测量：

在机测量是过程控制的重要环节

二、为什么需要在机测量----常规的工序流程

为什么需要在机测量----常规控制过程存在的问题

A、制造过程不受控 ：

1.无法事先了解毛坯的品质

2.无法控制加工的趋势

B、容易造成费用上的浪费

1.废品产生的费用

2.修模产生的费用

3.人工产生的费用

4.其它浪费

C、时间上的浪费

1.工件在不同部门流转的时间

2.工件重新夹装、找回坐标系的时间

D、精度的损失：修模时在机床上找回工件坐标系

三、普通的机测量解决方案：

A、刀具测量

1.直接在机床上进行刀具参数的测量

2.刀具长度，刀具直径等

3.自动将测量结果回馈到机床控制系统

B、工件测量

1.以加工机床为硬件载体

2.以机床测头为触测工具

3.以计量软件为监测手段：

a.产生测量程序

b.控制机床完成测量

C.数据后续分析

C、刀具测量系统(对刀仪)

功能：

1.加工过程中，实时检测刀具磨损和破损(直径和长度)

2.根据检测结果自动修正刀具参数

激光对刀仪

可测量最小刀具直径：0.006mm

重复性 ：± 0.2 μm

电源 ：24VDC

激光防护等级 ：2 (IEC825)

密封等级 IP68: EN60529

主要用于各类铣床和加工中心

1.模块化结构设计，高度可调，大面积触测区域

2.触测力可调，适用于各类刀具测量

3.专为恶劣的机床工作环境设计

激光对刀仪应用领域 ：

适用于各类加工中心

1.更高的系统精度和稳定性

2.用于精度要求更高的领域

3.用于测量更小的刀具

4.设计巧妙、操作方便

D、工件测量系统

（A）、精密件的测量应用：

1.工件及其夹具的找正，确保加工基准的精度

2.最佳拟合

3.实时监控关键尺寸质量

4.提高过程控制能力

设备配置：

1.红外测头

2.3D测量软件

（B）、大型工件的测量应用

一次加装定位，无需再频繁移动，开放式加工区域，无线电测头应用范围不受限 。

设备配置：

1.无线电测头

2.测头自带测量宏程式

特点 ：

移动工件耗时巨大，如需修模，坐标系重新精确找回困难,检测结果实时反馈 ，自动回补加工参数，缩短修正时间，缩短加工周期，减少废品，降低昂贵的原料成本 。

设备配置：

1.红外测头

2.测量软件

特点：

1.模具坐标系特点：最佳拟合

2.该材料硬度高，铣削进刀量小，加工工时大

3.一旦出现废品，物流/时间成本损失巨大

4.指导工艺的改进 :

a.检测结果实时反馈

b.自动回补加工参数

c.缩短修正时间，缩短加工周期

d.减少废品，降低昂贵的原料成本

（C）、深孔深内腔件测量：

工件特点：

1.该项目要求测量深孔内腔

2.传统测针加长方式精度不达标

深腔的测量

测头任意加长，无损测量精度

配置星型测针，适用现场需求

设备配置：

1.无线电测头

2.3D测量软件

测头系统特点：

1.高速数据传输(HDR)

2.模块系统构成，通用性强

3.机械式测头激活方式(专利保护)

4.触测力可调

5.专为恶劣的机床工作环境设计

在机测量与常规测量之间的关系

在机测量无法代替最终质量检测：

在机测量优势：

1.实时性-加工后直接进行测量

2.互动性-可根据测量结果修改加工参数

3.普及性-使用较少的投资便可普及到每台加工设备

常规测量优势：

1.精度-更好的测试环境保证了更高的系统测量精度。

2.全面-对工件所有尺寸实施全检(考虑到效率等因素，在机 测量方案仅会测量工件的关键尺寸)。

3.客观-以第三方角度给出测量报告

有效互补

1.在机测量是常规测量的有效补充

2.尤其对于超大、昂贵的零件

利用在机测量所能带来的 ：

1.解决客户的疑难并进而提高了制造的效率

2.在机测量为常规测量提供了良好补充；

3.越来越多的机床用户开始在其数控机床上补充和增加在机测量系统，以挖掘和发挥数控加工最大的加工潜能；在机测量系统正协助越来越多的企业减少废品。2100433B

对直径大于3m的大型齿轮，其误差在计量室内是无法检测的，需采用在机测量。针对大型齿轮模数大、质量大、惯性大等特点，以滚齿加工为例，本书研究了在机测量的原理与技术。以啮合原理为核心理论，分析研究渐开线廓面的可展性及具有代表的曲线族渐开线族、直母线族、螺旋线族和接触迹族，其偏差直接影响齿轮传动质量。

内容介绍

《现代测量理论在考试中的应用》的目的正是要介绍和探讨现代教育测量理论在考试实践与研究中的应用。因此，首先就要对考试的测量特性作出应有的哲学、社会学、教育与心理学的分析。同时，同事，还要对考试所欲测察的心理特质的结构与测量反应过程作出较为深入的现代心理学分析。这些，就构成了《现代测量理论在考试中的应用》第一章与第三章的主要内容，以及第十章的某些重要内容。但是，《现代测量理论在考试中的应用》的主体部分却是心理计量学内容。第二章真分数理论与第四章概括化理论，主要都是针对测验总分作分析的计量理论。真分数理论在历史上有着重要地位，在现实实践中也仍在发挥基础作用；尤其是概括化理论，在优化测试条件控制测量误差上，更显现出极强的指导价值，人们还将其视为现代测量理论的一个分支，所以，《现代测量理论在考试中的应用》仍要对它们予以认真概括评介。从第五章起，主要内容是论述项目反应理论的基本概念与方法，分析它超出真分数理论局限的优点，并着重对它在考试工作中的应用，包括估计被试水平、分析测验与项目质量、考察测验信息、控制测量误差、实现测验等值、避免测验偏差和正确实现测验目的要求等方面的技术与策略，进行多方面的探讨。

教育测量学是从技术的角度来研究考试的。在现代考试要尊重人的主体地位，要努力服务与促进人的全面发展，要成为现代教育与现代管理的有效工具的思想指导下，其考核标准就要允许多元化。施测策略就要突出灵活针对性，情境设置、资料传输处理更要力争信息化，从而不断推进技术的创新。经典测量理论只按总分排队，它的真分数也是依赖于测试项目组的，信度却建立在实践中很难做到的“平行测验”观念基础上，难于满足现代考试的要求。项目反应理论能根据作答反应资料估出不依赖于测试项目样本的被试特质水平值，可用特质分数来统率与解释真分数与观察分数，特别是提出与定义了经典理论中所没有的项目与测验信息函数概念。这样，项目反应理论就能实现难度有异的测验的“垂直”等值，建立起项目参数在统一量尺上取值的大型题库，做到有预控地来编制达到指定考核要求的试卷；尤其是，可以编制出按“因人施测”原则进行的计算机化自适应测验，从而使测量理论真正和信息技术融合在一起，确实为现代考试技术的发展开辟出了新天地。因此，《现代测量理论在考试中的应用》特设第六、七、八章来突出讨论这些内容。 2100433B

前言第1章绪论11.1概述11.2齿轮制造技术现状与发展趋势41.2.1齿轮加工技术的发展51.2.2齿轮测量技术的发展91.3CNC齿轮加工机床的在机检测191.4齿轮精度制的发展201.4.1国际齿轮精度标准的发展211.4.2我国齿轮精度标准的现状231.4.3新旧齿轮精度标准的比较分析24第2章渐开线圆柱齿轮测量的理论基础272.1回转运动群与圆矢量函数272.1.1回转运动群272.1.2圆矢量函数312.2曲面的标架及其微分形式332.3渐开线螺旋面及其性质352.3.1渐开线螺旋面方程352.3.2渐开线螺旋面的性质382.4渐开线齿轮啮合原理412.4.1渐开线齿轮线啮合原理412.4.2渐开线斜齿轮点啮合原理44第3章大型齿轮单项偏差在机测量技术503.1大型齿轮在机测量的特点与难点503.2齿距累积总偏差在机测量技术523.2.1绝对测量法533.2.2相对测量法533.3齿廓总偏差在机测量技术563.3.1投影比较法563.3.2滚动比较法563.3.3坐标测量法573.3.4刃边齿条测头在机测量原理623.4螺旋线总偏差在机测量技术633.4.1展成法测量643.4.2坐标法测量64第4章大齿轮在机综合测量原理与技术674.1大齿轮在机综合测量原理的提出674.1.1单项偏差测量存在的问题674.1.2特征线偏差的分析与组合694.1.3用测量直母线偏差代替测量螺旋线偏差704.2大型齿轮在机综合测量的原理与方案704.2.1刃边齿条测头测量直母线偏差的原理704.2.2在机综合测量的方案744.3大型齿轮在机综合测量的数学模型774.3.1被测齿轮与刃边齿条的廓面方程774.3.2理想条件下的啮合过程804.3.3误差模型834.4关于上置式直母线偏差测量仪的讨论85第5章在机测量仪的关键技术研究及精度分析875.1刃边齿条测头的设计875.2线位移精密测量机械系统的确定885.2.1切向与轴向测量导轨885.2.2辅助基准面905.2.3测量坐标系的确定905.2.4线位移测量系统的精度分析925.3角位移精密测量机械系统的确定965.3.1拾取齿轮转角信号——摩擦圆盘角分度装置965.3.2摩擦圆盘角分度装置的精度分析975.3.3刃边齿条测头转角信号的拾取与精度分析1045.4被测齿轮安装偏心对测量结果的影响1055.5精度分析与验算107第6章大型齿轮在机测量仪与实验研究1096.1测量系统的组成1096.2测量系统电气控制原理1116.3测量仪系统软件设计1146.3.1软件的总体设计1146.3.2测量程序设计1156.4大型齿轮在机测量实验1196.4.1在机测量系统原始数据测量与标定1196.4.2大型齿轮齿廓总偏差测量实验1206.4.3大型齿轮螺旋线总偏差测量实验1246.4.4大型齿轮直母线偏差测量实验与误差综合分析127附录133参考文献135