曲面三坐标检测技术和圆度误差评定研究

发布时间：2020-06-19 11:06

【摘要】：随着现代科技的飞速发展,对零件检测精度的要求日益提高。作为产品制造的“眼睛”——质量检验,成为现代工业生产中必不可少的一环。精密的产品设计依靠高精度的加工,精密的制造需要高精密的检测。目前,三坐标测量机(Coordinate Measuring Machine)在生产调试中应用广泛,它可以对生产中大多数复杂的曲面零件进行高精密的检测,成为现代工业检测中不可缺少的高精度测量设备。提高曲面零件的检测精度和检测效率以及衡量回转体零件的加工质量是本文研究的目的,重点研究了三坐标测量机软件系统的坐标系建立、曲面采样点数对检测精度的影响以及圆度误差评定等方面。本文研究的主要内容如下:(1)论述曲面三坐标检测技术和圆度误差评定的研究背景、意义,以及国内外研究现状和未来的发展趋势。针对目前曲面三坐标检测技术和圆度误差评定存在的问题,提出本文三坐标测量机坐标系建立、采样饱和及圆度误差评定的研究内容。(2)研究三坐标测量机坐标系的建立对检测精度的影响。首先理论分析三维坐标系的建立和预行程误差补偿。然后,介绍建立三维坐标系算法和四点求球心算法流程,采用Visual C++语言编写坐标系软件和四点法求球心,并将坐标系软件模块和四点求球心模块集成到三坐标测量机软件系统中。最后,通过量块实验对所建立的坐标系算法和四点求球心算法进行验证。(3)针对提高曲面零件的检测精度和检测效率方面,对曲面零件的采样饱和问题进行研究。首先理论分析曲面零件的测点布置及采样点数的选取。然后,初定曲面误差模型类型,引入正态分布模型,设计实验进行曲面检测,对检测数据进行数学理论分析。最后,通过正态性检验确定较优的采样点数。(4)提出了改进的穷举算法和圆心搜索算法在圆度误差评定中的应用。首先,阐述了四种准则条件下圆度误差评定的数学模型。然后,详细叙述了改进穷举算法和圆心搜索算法的基本原理。最后,分别用改进的穷举算法和圆心搜索算法与文献中的算法进行实例验证,结果表明,本文提出的两种算法具有较好的精度。
【学位授予单位】：广西科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH161
【图文】：

图 1-1 桥式三坐标测量机Fig. 1-1 Bridge Coordinate Measuring Machine断进步，各类先进制造技术、工程项目的也随之提出新的、更高的要求。综合国内求，以及科技、生产对三坐标测量机的需为以下几方面[10-13]：精度和效率。：主要提高三坐标测量机的硬件精度，例统、测头系统等；另外，减少外界环境方面；也应选择合适的采样方式，避免人：提高三坐标控制系统的性能，实时进行结构，减轻各个硬件设施的重量，提高测探测技术。常规的触发式测头多数为直过程中操作不当而折断，限制了检测区域提高。而新兴的扫描式测头在一定程度上

图 2-1 VKM-3020 三坐标测量机Fig. 2-1 VKM-3020 Coordinate Measuring Machin图 2-2 三坐标检测系统结构图Fig. 2-2 Structure of CMM inspection system的功能是精确定位测量机的 X、Y、Z 三个光栅尺、交流伺服电机和运动控制卡四大的速度和被测件的位置的双闭环反馈控制反馈，反馈通过译码器译码得到实际位置

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本文编号：2720704