本發(fā)明涉及一種誤差檢測(cè)領(lǐng)域的技術(shù)，具體的，涉及一種復(fù)雜輪廓曲線磨削誤差原位檢測(cè)裝置和方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代制造技術(shù)的快速發(fā)展對(duì)零件的復(fù)雜程度及加工精度提出了更高的要求。曲線磨削作為一種復(fù)雜零件的精密加工方法，如何提高其加工精度已成為一個(gè)重要的研究課題。誤差補(bǔ)償作為一種經(jīng)濟(jì)、有效的提高加工精度的方法，在研究中得到了廣泛的應(yīng)用。而要進(jìn)行誤差補(bǔ)償，首先需要對(duì)加工過(guò)程中的誤差進(jìn)行檢測(cè)。

傳統(tǒng)的光學(xué)曲線磨床利用投影的方法將工件實(shí)際輪廓投影放大，通過(guò)與理論輪廓對(duì)比，由人工判別加工是否合格。這種方法因不能采集、處理圖像信息而不能量化誤差，導(dǎo)致加工精度受人為影響很大，而且效率較低。

近年來(lái)，隨著機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的發(fā)展，一些學(xué)者對(duì)基于機(jī)器視覺(jué)的磨削誤差檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了研究。張永宏等采用砂輪做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并沿z方向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，工件隨著工作臺(tái)做x、y方向插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)的形式，利用固定在機(jī)床上的CCD相機(jī)實(shí)時(shí)獲取加工過(guò)程中砂輪圖像，利用亞像素邊緣定位算法提取砂輪輪廓，與其理論輪廓進(jìn)行比較得到砂輪磨損誤差。(張永宏，胡德金，宋偉：曲面點(diǎn)磨削過(guò)程中砂輪狀態(tài)的CCD動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)研究[J].兵工學(xué)報(bào)，2005，26(2)：201-204.)

顧鐵玲等采用同樣的運(yùn)動(dòng)形式，利用CCD相機(jī)獲取工件的局部圖像，并利用圖像拼接技術(shù)得到工件的整體圖像并處理得到其輪廓，通過(guò)與理論輪廓對(duì)比得到砂輪的磨損量。(顧鐵玲，王海麗，胡德金等：基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的砂輪磨損狀態(tài)的在線檢測(cè)[J].機(jī)械科學(xué)與技術(shù)，2007，26(9)：1147-1150.)

上述誤差檢測(cè)方法只能檢測(cè)曲線磨削過(guò)程中砂輪的磨損，無(wú)法對(duì)機(jī)床的幾何誤差及部分熱誤差引起的加工誤差進(jìn)行有效的檢測(cè)，也就無(wú)法在后續(xù)的誤差補(bǔ)償中補(bǔ)償這些誤差，從而不能達(dá)到很高的加工精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種復(fù)雜輪廓曲線磨削誤差原位檢測(cè)裝置和方法，解決上述技術(shù)問(wèn)題。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種復(fù)雜輪廓曲線磨削誤差原位檢測(cè)裝置，包括：運(yùn)動(dòng)控制器、計(jì)算機(jī)、位置測(cè)量部件、滑臺(tái)組件、刀尖圓弧砂輪、圖像采集部件；其中：

所述刀尖圓弧砂輪安裝在滑臺(tái)組件上，并隨滑臺(tái)組件沿x、y、z方向運(yùn)動(dòng)；

所述位置測(cè)量部件檢測(cè)刀尖圓弧砂輪的位置，并將信號(hào)發(fā)送給運(yùn)動(dòng)控制器；當(dāng)檢測(cè)到刀尖圓弧砂輪運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)控制器發(fā)送信號(hào)到計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)控制圖像采集部件進(jìn)行采集工件圖像；

所述圖像采集部件在曲線磨削加工時(shí)實(shí)時(shí)采集工件圖像，并將圖像傳給計(jì)算機(jī)；

所述計(jì)算機(jī)，對(duì)圖像采集部件實(shí)時(shí)采集的工件圖像進(jìn)行處理，得到工件實(shí)際輪廓；曲線磨削過(guò)程中，包括砂輪磨損、機(jī)床幾何誤差、機(jī)床熱誤差在內(nèi)的多項(xiàng)誤差最終綜合表現(xiàn)為工件實(shí)際輪廓與其理論輪廓之間的偏差，所述計(jì)算機(jī)通過(guò)將工件實(shí)際輪廓與理論輪廓進(jìn)行比較得到當(dāng)前包括砂輪磨損、機(jī)床幾何誤差、機(jī)床熱誤差在內(nèi)的加工誤差，并根據(jù)此誤差將補(bǔ)償指令發(fā)送到運(yùn)動(dòng)控制器，由運(yùn)動(dòng)控制器控制滑臺(tái)組件進(jìn)行補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)；

所述運(yùn)動(dòng)控制器接收計(jì)算機(jī)發(fā)出的數(shù)控指令，進(jìn)行譯碼后對(duì)滑臺(tái)組件及刀尖圓弧砂輪的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制。

優(yōu)選地，所述位置測(cè)量部件安裝在滑臺(tái)組件上，并隨滑臺(tái)組件沿x、y方向運(yùn)動(dòng)，滑臺(tái)組件用于帶動(dòng)刀尖圓弧砂輪、位置測(cè)量部件運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選地，所述裝置進(jìn)一步包括平行背光源，位于工件及圖像采集部件下方，以獲得更好的圖像采集效果。

優(yōu)選地，所述裝置進(jìn)一步包括床身、工作臺(tái)，工作臺(tái)用于裝夾工件，并安裝在床身上，滑臺(tái)組件也安裝在床身上，平行背光源，安裝在床身上。

本發(fā)明上述裝置在曲線磨削加工中，工件及圖像采集部件固定不動(dòng)，工件的加工輪廓位于圖像采集部件的視野內(nèi)，工件裝夾完成后，加工輪廓在圖像采集部件所成圖像中的位置一定，工件的理論輪廓位置也固定不變；刀尖圓弧砂輪在運(yùn)動(dòng)控制器的控制下高速旋轉(zhuǎn)，沿x、y方向做插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)沿z方向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)；圖像采集部件實(shí)時(shí)采集工件圖像，并由計(jì)算機(jī)處理得到工件實(shí)際輪廓，通過(guò)將工件實(shí)際輪廓與理論輪廓進(jìn)行比較得到當(dāng)前包括砂輪磨損、機(jī)床幾何誤差、機(jī)床熱誤差在內(nèi)的加工誤差。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種基于復(fù)雜輪廓曲線磨削誤差原位檢測(cè)方法，所述方法通過(guò)將工件實(shí)際輪廓與理論輪廓進(jìn)行比較得到當(dāng)前包括砂輪磨損、機(jī)床幾何誤差、機(jī)床熱誤差在內(nèi)的加工誤差；具體包括：

獲取刀尖圓弧砂輪的前端刀尖圓弧中心理論位置C、工件上理論加工點(diǎn)M_i、工件實(shí)際輪廓；

在圖像中作過(guò)刀尖圓弧砂輪的刀尖圓弧中心理論位置C、當(dāng)前理論加工點(diǎn)M_i的直線，該直線與工件實(shí)際輪廓交于點(diǎn)M_r，點(diǎn)M_r與點(diǎn)M_i在沒(méi)有加工誤差的情況下重合；在存在加工誤差時(shí)點(diǎn)M_r與點(diǎn)M_i則不重合，點(diǎn)M_r為當(dāng)前的實(shí)際加工點(diǎn)，點(diǎn)M_r與點(diǎn)M_i之間的距離d即為當(dāng)前加工的誤差。

優(yōu)選地，所述方法中，曲線磨削過(guò)程任意時(shí)刻刀尖圓弧砂輪的刀尖圓弧中心理論位置及工件上理論加工點(diǎn)由數(shù)控系統(tǒng)得到。

優(yōu)選地，所述工件實(shí)際輪廓，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制圖像采集部件實(shí)時(shí)采集工件圖像并通過(guò)圖像處理獲得。

優(yōu)選地，由于加工過(guò)程中工件與圖像采集部件均處固定狀態(tài)，工件的理論輪廓在所成圖像中的位置保持不變，因此在圖像坐標(biāo)系中定位當(dāng)前刀尖圓弧砂輪的刀尖圓弧中心的理論位置及當(dāng)前的工件理論加工點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述方法中，若加工誤差超過(guò)誤差限，則根據(jù)引起誤差原因的不同，采取不同的方法進(jìn)一步確定誤差的方向和大小。

更優(yōu)選地，當(dāng)檢測(cè)到加工誤差超過(guò)誤差限，需要進(jìn)行誤差補(bǔ)償時(shí)，需要進(jìn)一步確定誤差的方向；加工誤差超過(guò)誤差限分為兩種情況：由進(jìn)給不足引起和由進(jìn)給過(guò)大引起；具體的：

過(guò)刀尖圓弧砂輪的刀尖圓弧中心理論位置與當(dāng)前理論加工點(diǎn)作一直線，該直線與工件實(shí)際輪廓存在交點(diǎn)，該交點(diǎn)位于刀尖圓弧砂輪的刀尖圓弧中心理論位置與當(dāng)前理論加工點(diǎn)之間時(shí)，加工誤差由刀尖圓弧砂輪進(jìn)給不足引起；否則，加工誤差由刀尖圓弧砂輪進(jìn)給過(guò)大引起。

更優(yōu)選地，當(dāng)加工誤差由刀尖圓弧砂輪進(jìn)給不足引起時(shí)，進(jìn)一步確定加工誤差方向及大小的方法為：

截取以刀尖圓弧砂輪前端圓弧中心為圓心、半徑為刀尖圓弧砂輪刀尖圓弧半徑的刀尖理論圓區(qū)域，此時(shí)工件圖像會(huì)進(jìn)入此理論圓區(qū)域；

加工某點(diǎn)時(shí)若出現(xiàn)由進(jìn)給不足引起的誤差，截取該點(diǎn)加工前和加工后的刀尖理論圓區(qū)域并進(jìn)行比較，得到其差別即為最后一次加工刀尖圓弧砂輪所切掉的工件部分，也即最后一次加工刀尖圓弧砂輪實(shí)際所處的位置；當(dāng)?shù)都鈭A弧砂輪實(shí)際位置相對(duì)理論位置在某方向上有偏差時(shí)，在此方向上刀尖圓弧砂輪實(shí)際邊緣點(diǎn)到理論邊緣的距離相同；基于此，在得到前述部分刀尖圓弧砂輪實(shí)際位置之后，找到這部分刀尖圓弧砂輪的邊緣點(diǎn)，在可能產(chǎn)生進(jìn)給不足誤差的角度范圍，即理論加工點(diǎn)法線方向±90°的范圍內(nèi)，沿某些方向計(jì)算這些點(diǎn)到刀尖圓弧砂輪理論邊緣的距離得到一組距離值，并計(jì)算每個(gè)方向上該組距離值的標(biāo)準(zhǔn)差，取標(biāo)準(zhǔn)差最小的方向?yàn)檎`差的方向，該誤差的方向上刀尖圓弧砂輪實(shí)際邊緣點(diǎn)到理論邊緣的距離的平均值作為誤差的大小。

更優(yōu)選地，在某點(diǎn)加工完成后檢測(cè)到由進(jìn)給不足引起的誤差時(shí)，最后一次加工可能會(huì)存在較大的誤差而導(dǎo)致刀尖圓弧砂輪沒(méi)有切到工件，此時(shí)該點(diǎn)加工前后的理論圓區(qū)域相同，從而無(wú)法得到其差別圖像，也就無(wú)法利用上述方法確定誤差的方向和大??；當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí)，取理論加工點(diǎn)的法線方向?yàn)檎`差方向，誤差的大小為檢測(cè)到的超差量。

更優(yōu)選地，當(dāng)加工誤差由刀尖圓弧砂輪進(jìn)給過(guò)大引起時(shí)，進(jìn)一步確定加工誤差方向及大小的方法為：選取理論加工點(diǎn)的法線方向作為誤差的方向，誤差的大小為檢測(cè)到的過(guò)切量加上兩倍的誤差限。該方法操作簡(jiǎn)便且能保證后續(xù)補(bǔ)償?shù)男Ч?/p>

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

本發(fā)明能檢測(cè)到曲線磨削加工過(guò)程中包括砂輪磨損、機(jī)床幾何誤差、機(jī)床熱誤差在內(nèi)的多項(xiàng)誤差的大小和方向，具有檢測(cè)全面、精度高的優(yōu)點(diǎn)，為后續(xù)進(jìn)行誤差補(bǔ)償以提高曲線磨削的加工精度奠定了基礎(chǔ)。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1為本發(fā)明一較優(yōu)實(shí)施例的裝置總體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一較優(yōu)實(shí)施例的誤差大小檢測(cè)方法示意圖；

圖3為本發(fā)明一較優(yōu)實(shí)施例的實(shí)際加工點(diǎn)搜索策略示意圖；

圖4為本發(fā)明一較優(yōu)實(shí)施例的進(jìn)給不足時(shí)理論圓區(qū)域示意圖；

圖5為本發(fā)明一較優(yōu)實(shí)施例的進(jìn)給不足時(shí)加工前后理論圓區(qū)域差別示意圖；

圖6為本發(fā)明一較優(yōu)實(shí)施例的雙斜邊刀尖圓弧砂輪位置存在偏差時(shí)示意圖；

圖中：1、床身；2、運(yùn)動(dòng)控制器；3、計(jì)算機(jī)；4、位置傳感器；5、滑臺(tái)組件；6、雙斜邊刀尖圓弧砂輪；7、CCD相機(jī)；8、CCD相機(jī)支架；9、工件；10、工作臺(tái)；11、平行背光源；12、工件實(shí)際輪廓；13、刀尖理論圓區(qū)域；14、雙斜邊刀尖圓弧砂輪實(shí)際所處的位置；15、理論邊緣；16、實(shí)際邊緣；17、理論加工點(diǎn)法線方向；18、偏差方向；19、雙斜邊刀尖圓弧砂輪實(shí)際位置；20、雙斜邊刀尖圓弧砂輪理論位置；21、偏差方向上雙斜邊刀尖圓弧砂輪實(shí)際邊緣點(diǎn)到理論邊緣的距離。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1所示，一種復(fù)雜輪廓曲線磨削誤差原位檢測(cè)裝置，所述裝置包括床身1、運(yùn)動(dòng)控制器2、計(jì)算機(jī)3、位置傳感器4、滑臺(tái)組件5、雙斜邊刀尖圓弧砂輪6、CCD相機(jī)7、工件9、工作臺(tái)10、平行背光源11，其中：

滑臺(tái)組件5包含可沿x、y、z方向運(yùn)動(dòng)的滑臺(tái)，安裝在滑臺(tái)組件5上的部件可隨其沿x、y、z方向運(yùn)動(dòng)；雙斜邊刀尖圓弧砂輪6安裝在滑臺(tái)組件5上，可隨滑臺(tái)組件5沿x、y、z方向運(yùn)動(dòng)；位置傳感器4安裝在滑臺(tái)組件5上，可隨滑臺(tái)組件5沿x、y方向運(yùn)動(dòng)；滑臺(tái)組件5安裝在床身1上；工件9裝夾在工作臺(tái)10上，工作臺(tái)10安裝在床身1上；CCD相機(jī)7通過(guò)CCD相機(jī)支架8安裝在床身1上，并位于工件9上方；平行背光源11安裝在床身1上，并位于工件9及CCD相機(jī)7下方；計(jì)算機(jī)3與CCD相機(jī)7及運(yùn)動(dòng)控制器2相連，交互信息；位置傳感器4與運(yùn)動(dòng)控制器2相連。

磨削加工過(guò)程中，工件9及CCD相機(jī)7固定不動(dòng)，工件9的加工輪廓位于CCD相機(jī)7的視野內(nèi)；工件9裝夾完成后，其加工輪廓在CCD相機(jī)7所成圖像中的位置一定，工件9的理論輪廓位置也固定不變；雙斜邊刀尖圓弧砂輪6在運(yùn)動(dòng)控制器2的控制下高速旋轉(zhuǎn)，沿x、y方向做插補(bǔ)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，同時(shí)沿z方向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)；位置傳感器4檢測(cè)雙斜邊刀尖圓弧砂輪6的位置，當(dāng)雙斜邊刀尖圓弧砂輪6運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)控制器2檢測(cè)到位置傳感器4發(fā)來(lái)的脈沖信號(hào)，并通知計(jì)算機(jī)3進(jìn)行圖像采集。計(jì)算機(jī)3通過(guò)圖像處理獲得工件9實(shí)際輪廓，經(jīng)與理論輪廓比較，完成加工誤差檢測(cè)與補(bǔ)償。

雙斜邊刀尖圓弧砂輪6最高點(diǎn)觸發(fā)CCD相機(jī)7成像的優(yōu)點(diǎn)是：雙斜邊刀尖圓弧砂輪6運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)瞬時(shí)速度為零，與工件9沒(méi)有接觸，不會(huì)產(chǎn)生火花，且此時(shí)雙斜邊刀尖圓弧砂輪6不處在CCD相機(jī)7成像景深范圍內(nèi)，可以使工件9成像更加清晰。

如圖2所示，為誤差大小檢測(cè)方法示意圖。

開(kāi)始加工之前，根據(jù)工件9的理論輪廓及雙斜邊刀尖圓弧砂輪6的刀尖圓弧半徑，利用刀具半徑補(bǔ)償算法計(jì)算得到雙斜邊刀尖圓弧砂輪6刀尖圓弧中心的理論運(yùn)動(dòng)軌跡。

加工過(guò)程中的任意時(shí)刻，通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)獲取機(jī)床坐標(biāo)系中當(dāng)前雙斜邊刀尖圓弧砂輪6刀尖圓弧中心和工件9上加工點(diǎn)的理論位置。由于加工過(guò)程中工件9與CCD相機(jī)7均處固定狀態(tài)，工件9的理論輪廓在所成圖像中的位置保持不變，因此可以在圖像坐標(biāo)系中定位當(dāng)前雙斜邊刀尖圓弧砂輪6刀尖圓弧中心的理論位置C及當(dāng)前的理論加工點(diǎn)M_i。由于機(jī)床存在運(yùn)動(dòng)誤差，雙斜邊刀尖圓弧砂輪6的實(shí)際位置與理論位置并不重合，同時(shí)雙斜邊刀尖圓弧砂輪6的磨損將引起其刀尖圓弧半徑的變化，導(dǎo)致工件9上的實(shí)際加工點(diǎn)與理論加工點(diǎn)間存在偏差，這個(gè)偏差就是加工誤差。

對(duì)CCD相機(jī)7拍攝得到的工件9的圖像進(jìn)行邊緣提取得到工件實(shí)際輪廓12，作過(guò)C、M_i的直線，與工件實(shí)際輪廓12交于點(diǎn)M_r。M_r與M_i在沒(méi)有加工誤差的情況下重合，有誤差時(shí)則不重合。誤差補(bǔ)償?shù)哪康募词筂_r與M_i重合。因此，可將點(diǎn)M_r視為當(dāng)前的實(shí)際加工點(diǎn)，點(diǎn)M_r與點(diǎn)M_i之間的距離d即為當(dāng)前加工的誤差。對(duì)于誤差限e，若：

(1)d≤e，則加工合格；

(2)d>e，且M_r位于C和M_i之間，則誤差由砂輪進(jìn)給不足引起；

(3)d>e，且M_r位于CM_i的延長(zhǎng)線上，則誤差由砂輪進(jìn)給過(guò)大引起。

在尋找交點(diǎn)M_r時(shí)，需計(jì)算工件實(shí)際輪廓上的點(diǎn)到直線CM_i的距離，取距離最小的點(diǎn)為M_r。若對(duì)工件實(shí)際輪廓上的每個(gè)點(diǎn)都進(jìn)行計(jì)算，則計(jì)算量較大、效率較低。為提高搜索效率，對(duì)工件實(shí)際輪廓點(diǎn)按y坐標(biāo)(列)排序，并根據(jù)雙斜邊刀尖圓弧砂輪6刀尖圓弧中心理論位置C、理論加工點(diǎn)位置M_i及工件實(shí)際輪廓12之間的相對(duì)位置情況制定不同的搜索策略，如圖3所示：

①y_c＞y_Mi，且工件實(shí)際輪廓12位于C上方：首先搜索工件實(shí)際輪廓12中y坐標(biāo)為y_c的點(diǎn)，從該點(diǎn)開(kāi)始沿y增大的方向依次計(jì)算每點(diǎn)到直線CM_i的距離，當(dāng)距離開(kāi)始增大且最小距離小于1個(gè)像素時(shí)，取最小距離的點(diǎn)為交點(diǎn)M_r；

②y_c＞y^Mi，且工件實(shí)際輪廓12位于C和M_i之間：首先搜索工件實(shí)際輪廓12中y坐標(biāo)為y_c和y^Mi的點(diǎn)，然后對(duì)于這兩個(gè)點(diǎn)之間的每一個(gè)點(diǎn)，計(jì)算其到直線CM_i的距離，取距離最小的點(diǎn)為交點(diǎn)M_r；

③y_c＞y^Mi，且工件實(shí)際輪廓12位于M_i下方：類似情況①，從工件實(shí)際輪廓12中y坐標(biāo)為y^Mi的點(diǎn)開(kāi)始沿y減小的方向搜索；

④y_c＜y_Mi，且工件實(shí)際輪廓12位于C上方：類似情況①，從工件實(shí)際輪廓12中y坐標(biāo)為y_C的點(diǎn)開(kāi)始沿y減小的方向搜索；

⑤y_c＜y_Mi，且工件實(shí)際輪廓12位于C和M_i之間：與情況②相同；

⑥y_c＜y_Mi，且工件實(shí)際輪廓12位于M_i下方：類似情況③，從工件實(shí)際輪廓12中y坐標(biāo)為y_Mi的點(diǎn)開(kāi)始沿y增大的方向搜索；

此外，當(dāng)y_c＝y(tǒng)_Mi時(shí)，工件實(shí)際輪廓12中y坐標(biāo)為y_C的點(diǎn)即為交點(diǎn)M_r。

當(dāng)檢測(cè)到加工誤差超過(guò)設(shè)定誤差限時(shí)，需要進(jìn)一步確定誤差的方向和大小以進(jìn)行后續(xù)的補(bǔ)償。根據(jù)前述誤差檢測(cè)結(jié)果的不同，進(jìn)一步確定誤差的方向和大小的方法也不同。

砂輪進(jìn)給不足時(shí)誤差方向和大小確定方法：

如前所述，在加工工件9上的任意點(diǎn)時(shí)可以得到該時(shí)刻圖像坐標(biāo)系中雙斜邊刀尖圓弧砂輪6刀尖圓弧中心的理論位置C，再根據(jù)雙斜邊刀尖圓弧砂輪6刀尖圓弧半徑可進(jìn)一步得到以雙斜邊刀尖圓弧砂輪6前端圓弧中心為圓心的刀尖理論圓區(qū)域13，如圖4所示。在加工某點(diǎn)時(shí)若沒(méi)有誤差，則工件9的圖像不會(huì)進(jìn)入該點(diǎn)的刀尖理論圓區(qū)域13；若存在由進(jìn)給不足引起的誤差，則工件9的圖像會(huì)進(jìn)入其刀尖理論圓區(qū)域13。

在加工某點(diǎn)時(shí)若出現(xiàn)由進(jìn)給不足引起的誤差，截取該點(diǎn)加工前和加工后的刀尖理論圓區(qū)域13并進(jìn)行比較，得到其差別即為最后一次加工雙斜邊刀尖圓弧砂輪6所切掉的工件9的部分，也即最后一次加工雙斜邊刀尖圓弧砂輪實(shí)際所處的位置14，如圖5所示。

如圖6所示，當(dāng)雙斜邊刀尖圓弧砂輪實(shí)際位置19相對(duì)雙斜邊刀尖圓弧砂輪理論位置20在偏差方向18上有偏差時(shí)，在偏差方向上雙斜邊刀尖圓弧砂輪實(shí)際邊緣點(diǎn)到理論邊緣的距離21是相同的?；谶@一事實(shí)，在得到圖5中雙斜邊刀尖圓弧砂輪實(shí)際所處的位置14之后，找到雙斜邊刀尖圓弧砂輪6這部分實(shí)際邊緣16上的點(diǎn)，即雙斜邊刀尖圓弧砂輪實(shí)際所處的位置14區(qū)域每一列最下方的像素點(diǎn)，在可能產(chǎn)生進(jìn)給不足誤差的角度范圍，即理論加工點(diǎn)法線方向17的±90°范圍內(nèi)，沿某些方向計(jì)算這些點(diǎn)到雙斜邊刀尖圓弧砂輪6的理論邊緣15的距離得到一組距離值，并計(jì)算每個(gè)方向上該組距離值的標(biāo)準(zhǔn)差，取標(biāo)準(zhǔn)差最小的方向?yàn)檎`差的方向，該方向上實(shí)際邊緣16上的點(diǎn)到理論邊緣15的距離的平均值作為誤差的大小。在選取計(jì)算距離的方向時(shí)，選取的方向越多，則實(shí)際誤差方向的判斷越準(zhǔn)確，但同時(shí)所耗費(fèi)的時(shí)間也更多。

此外，在某點(diǎn)加工完成后檢測(cè)到由進(jìn)給不足引起的誤差時(shí)，最后一次加工可能會(huì)存在較大的誤差而導(dǎo)致雙斜邊刀尖圓弧砂輪6沒(méi)有切到工件9，此時(shí)該點(diǎn)加工前后的刀尖理論圓區(qū)域13相同，從而無(wú)法得到如圖5所示的差別圖像，也就無(wú)法利用上述方法確定誤差的方向和大小。當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí)，取理論加工點(diǎn)法線方向17為誤差方向，誤差的大小為檢測(cè)到的超差量。

砂輪進(jìn)給過(guò)大時(shí)誤差方向和大小確定方法：

當(dāng)檢測(cè)到由進(jìn)給過(guò)大引起的過(guò)切誤差而進(jìn)行誤差補(bǔ)償時(shí)，需要讓雙斜邊刀尖圓弧砂輪6回退。雙斜邊刀尖圓弧砂輪6回退只需保證后續(xù)加工不再產(chǎn)生過(guò)切誤差即可，不必準(zhǔn)確地回退到其理論位置。因此，此時(shí)將理論加工點(diǎn)法線方向17作為加工誤差的方向，誤差的大小為檢測(cè)到的過(guò)切量加上兩倍誤差限。之所以這樣確定加工誤差的方向和大小，是為了保證后續(xù)加工不再產(chǎn)生不可逆的過(guò)切，而即使因此產(chǎn)生由進(jìn)給不足引起的誤差，也可通過(guò)前述方法進(jìn)行檢測(cè)并補(bǔ)償。這樣的檢測(cè)方法操作簡(jiǎn)單，且能保證后續(xù)補(bǔ)償?shù)男Ч?/p>

以上實(shí)施例采用的是雙斜邊刀尖圓弧砂輪，在其他實(shí)施例中，也可以是刀尖圓弧砂輪，同樣可以實(shí)現(xiàn)上述目的。

以上實(shí)施例采用的是CCD相機(jī)，在其他實(shí)施例中，也可以是圖像采集部件，同樣可以實(shí)現(xiàn)上述目的。

以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。