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多面体較正法による放電加工機上での三次元形状評価システムの開発

多面体标定法放电加工机三维形状评价系统的开发

基本信息

批准号：
06750246
负责人：
古谷克司
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Toyota Technological Institute
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

放電加工におけるμmオーダの高精度加工を実現するためには、電極および工作物形状の時間的推移を正確に把握する必要がある。本研究では、これらを加工機から取り外すことなく、放電加工機上で自動的に三次元形状計測できる装置を開発するとともに、それを用いた三次元形状評価システムを開発することを目的とする。そのための計測法には、多面体を較正基準に用いた方式を用いた(この方式を多面体較正法と呼ぶことにする)。本年度は以下のことを行った。1.計測プローブ保持用アームの試作計測プロセスを自動化するためには、プローブの姿勢を設計データに基づき制御する必要がある。そのため、自身の姿勢を検知可能なプローブ保持用アームを製作した。関節をボールジョイントとしたため、小型で3自由度を持つアームが試作できた。駆動源をアーム内に持たせず、NCテーブルの動きによりアームの姿勢を変更することにした。アームの姿勢は、関節内に配置したフォトトランジスタの出力より測定した。フォトトランジスタによる姿勢の測定誤差は4度以内であった。本アームにプローブを取り付けて測定した結果、形状測定の結果の誤差は数μmであった。これより、本アームが多面体較正法に適用可能であることが明らかになった。2.計測点群を用いた形状評価システムの開発形状評価を行うための手順を以下に示す。(1)計測点群に対してデロニ-分割を行い、評価対象となる形状を三角形要素を持つサーフェスモデルで表現する。(2)基準形状と評価対象形状は任意の座標系に置かれている。そこで、これらの相互相関を計算することで、座標系を一致させる。(3)対応する三角形要素を探索し、それらの面間距離を求める。実際の放電加工プロセスに適用した結果、10μmオーダの分解能で電極と工作物の相対位置と形状誤差を得ることができた。

It is necessary to accurately grasp the time lapse of electrode and workpiece shape during high precision machining. This paper studies the development of automatic three-dimensional shape measurement device on machine tools. The method of measurement is based on the method of polyhedron comparison. This year, the following actions were taken. 1. The design and control of the system are necessary for the automation of the system. For example, if you want to know your own posture, you can use it to make a reservation. The joint can be rotated and the small 3-degree-of-freedom can be held on a trial basis. The movement of the engine is controlled by the engine, and the engine is controlled by the engine. The position of the joint is determined by the force of the joint. The measurement error of posture is less than 4 degrees. The error of this measurement result and shape measurement result is several μm. This is the first time I've ever seen one. 2. The measurement points are evaluated in the following manner: (1)Measurement point groups are divided into two groups, i.e., evaluation points, triangle elements, and evaluation points. (2)Reference shape and evaluation object shape are placed in any coordinate system. Calculation of correlation between coordinate systems (3)The triangle element is explored and the distance between the two surfaces is calculated. The results of the actual machining process are as follows: 10μ m, 10μm.