レーザビームを用いた小径円筒体及び振動体の偏心成分と振れ成分の分離評価

使用激光束单独评估​​小直径圆柱体和振动体的偏心和偏转分量

• 批准号: 07650157
• 负责人: 山田 隆一
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Nagaoka National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07650157/
• 关键词: レーザ応用計測; 透過光量測定; 回転精度; スプリングコレット; 偏心; ワイヤEDM; ワイヤ振動

高精度スピンドルとスプリングコレット式チャックによって保持された小径ピンゲージの振れ回り及びワイヤ放電加工中のワイヤ振動を,レーザビームを応用して非接触で定量的に計測・評価するシステムの開発を目的として本研究を遂行し,以下の成果を得た.1.2分割型光検出器を用いて,公称ビーム直径よりも小径の円筒体軸心の横方向変位を測定する方法を考案した.回折理論に基づく数値計算と基本測定装置による静的な基礎実験結果より次の知見を得た.光検出器の受光部面積が小さいほど,そして被測定物直径が小さいほど変位検出感度は高くなる.また,2分割された左右両受光部間の不感体幅が広くなると測定不能となる.2.2分割型光検出器を組み込んだ測定光学系を軸直角平面内において二組直交配置することにより,小径円筒体及び振動体軸心の面内位置を検出する方法を考案し,振れ測定装置を試作した.性能は以下のとおりである.(1)小径円筒体の振れ回り測定装置については,測定範囲±35μmにわたって検出精度:0.1μm,測定繰り返し精度:0.2μm,応答周波数:53kHzの性能が得られた.(2)振動体の振れ測定装置の検出性能は,検出精度:0.5μm以上,測定繰り返し精度:1μm以上,測定範囲:被測定物直径にほぼ等しい,応答周波数:5kHzであった.3.小径円筒体及び振動体軸心の面内位置の変動を軸心の振れ成分と基準位置からの偏心成分とに分離するアルゴリズムを構築した.なお,軸心の振れ成分はベクトル表示とした.4.小径円筒体の場合,直交方向への反射光が外乱となり検出誤差が生じることを明らかにした,そこで反射光の影響を除外するために二組の光源の発振周波数を変え,2種類のバンドパスフィルタを通して検出した.

High precision measurement and evaluation of vibration in small diameter and high precision machining. The following results were obtained. 1.2 Split type optical detector was used. The method of measuring the lateral position of the axis of the cylinder with nominal diameter and small diameter is studied. The basic theory of regression is to calculate the basic measurement device, to calculate the static basic calculation result, and to obtain the secondary knowledge. The area of the light detector's light receiving part is small, the diameter of the measured object is small, the detection sensitivity is high. 2. 2 Divided optical detectors are assembled to measure the in-plane position of the axis of an optical system. 2. Divided optical detectors are assembled to measure the in-plane position of the axis of a small-diameter cylinder and a vibrating body. Performance is below. (1)Small diameter cylinder vibration measurement device, measurement range ±35μm, detection accuracy:0.1μm, measurement accuracy:0.2μm, response frequency:53kHz and performance. (2)The detection performance of the vibration measuring device of the vibrating body is as follows: detection accuracy:0.5μm or more, measurement accuracy:1μm or more, measurement range: diameter of the measured object, etc., response cycle number:5kHz. 3. in-plane position of the axis of the small diameter cylinder and the vibrating body, vibration component, reference position, eccentric component, separation, etc. 4. In the case of small-diameter cylinder, the reflected light in the orthogonal direction has the error of external disturbance, except for the influence of reflected light, the number of vibration cycles of two groups of light sources has been changed, and the number of vibration cycles of two types of light sources has been changed.

项目成果

山田隆一: "小径円筒形状機械要素のラジアル振れベクトルの光学式測定法(第3報)" 1995年度精密工学会秋季大会講演論文集. 531-532 (1995)

山田龙一：“小直径圆柱机械元件径向跳动矢量的光学测量方法（第3次报告）”1995年日本精密工程学会秋季会议论文集531-532（1995）。