基于无衍射光空间直线基准的导轨平行度测量系统的研制
发布时间：2021-06-19 11:08
在机械加工制造中,随着加工精度的提高使得对测量精度的要求也提高,因此对几何形状误差测量的研究已经成为了一个重要的研究方向,其中导轨的平行度是难点之一。本文参考平面度测量方法提出了一种基于无衍射光空间直线基准的导轨平行度测量方法,该方法为利用无衍射光基准发生器发射无衍射光基准作为空间直线基准,设计开发了一种平行度测量系统,其基本测量原理为:以无衍射光基准作为空间直线基准,通过位姿测头的前后相机拍摄无衍射光基准图像,利用前后相机图像算出相应的转换矩阵,最后通过相关的数据算法获得测量点的数据信息。对所有测量截面和所有的测量点进行测量得到所有的测量数据,利用误差评估算法实现导轨平行度和平板平面度的精密测量。这种仪器结构简单、测量精度较高,可测量导轨平行度,也可以测量导轨直线度和平板平面度。本文根据导轨平行度和平板平面度的测量要求和被测对象的特点,参考平面度测量方法,确定了测量方案。在硬件方面,对平行度测量系统进行了详细的硬件设计和光路设计,并加工了所有零部件,最终完成了样机组装和相关的实验测试。根据仪器的实际需要定义了相应的坐标系并通过坐标系建立了完整的数学模型。在软件方面,根据仪器的数学模型...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
平板示意图
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文2 测量方案设计.1 测量对象及系统参数本文所针对的对象为大于 400mm×400mm 的中等尺寸以上的平板以及导轨副长小于 60 米的导轨作为研究对象。相较于尺寸小的平板，中等尺寸以上的平板采用一的水平仪加桥板的方式进行测量[35]，测量精度会随着桥板的长度增加而降低。对于轨的平行度测量，一般采用的测量方式有自准直仪法、机械辅助装置结合千分表等表的机械测量法以及双光束测量法等[36]。本文对平板平面度的米字型测量法进行分，结合导轨的特点提出了一种用无衍射光空间直线基准作为直线基准的测量导轨平度的方法。这种测量方式的难点主要有三点，一是无衍射光直线基准发生器发射的衍射光需要在几米甚至是几十米内能够提供稳定的基准；二是测量仪器能够准确的应测量点的空间位置姿态；三是如何能够使两导轨副满足米字型测量条件。
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文标如下：（1） 被测对象导轨的测量长度为 L≤65m；（2） 被测对象平板的测量边长 400mm≤L≤65m；（3） 测量不确定度小于 8um。系统组成及测量原理2.2.1 仪器组成导轨平行度测量系统的组成示意图如图 2-3 所示，主要由无衍射光基准发生器、测头、数据处理单元等组成。
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种导轨直线度与平行度测量系统的研究与应用[J]. 王明海,娄志峰,黄余彬,王跃. 现代机械. 2018(05)
[2]逼近算法在平面度误差评价中的运用[J]. 陈锡林,钱文俊,彭菁. 工业计量. 2018(S1)
[3]光电式电子水平仪设计与实现[J]. 王锴磊,刘莎,王春喜,高秋娟. 宇航计测技术. 2018(04)
[4]水平仪的发展及应用[J]. 马浩慧,邢敏剑. 计量技术. 2018(07)
[5]平面度误差测量方法研究[J]. 邓霜梅,李梦奇,梁玉鹏,王斌. 时代农机. 2018(04)
[6]大型收获机械机架平面度在线测量系统设计与试验[J]. 王冬,张亚伟,王书茂,陈志,陈度. 农业工程学报. 2017(S1)
[7]电子水平仪的设计[J]. 安林艳. 黑龙江科技信息. 2014(24)
[8]最小包容区域法评定平面度误差的程序设计[J]. 温英明,温文炯. 工具技术. 2014(08)
[9]平面度和直线度检测系统的研制(下)[J]. 王玉平,王卫星,周丽英. 工业计量. 2011(06)
[10]平面度误差测量及数据处理研究[J]. 罗梦文. 装备制造技术. 2011(01)
博士论文
[1]大型3D形貌测量高精度拼接方法与技术研究[D]. 任同群.天津大学 2008
[2]三峡水轮发电机镜板平面度测量方法研究[D]. 张敬彩.机械科学研究院 2002
硕士论文
[1]轴承孔位姿测头的图像消噪与软件设计[D]. 郭攀.华中科技大学 2016
[2]视觉引导激光经纬仪测量系统关键技术研究[D]. 王冰.天津大学 2014
[3]基于线阵CCD的水平仪自动检测装置设计[D]. 范建飞.大连理工大学 2012
[4]一种基于液面基准的大平面平面度测量方法的研究[D]. 方波.东华大学 2012
[5]误差理论与数据处理[D]. 刘渊.大连理工大学 2009
[6]平板平面度测量系统的研究[D]. 刘国建.青岛科技大学 2007
本文编号：3237700
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
平板示意图
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文2 测量方案设计.1 测量对象及系统参数本文所针对的对象为大于 400mm×400mm 的中等尺寸以上的平板以及导轨副长小于 60 米的导轨作为研究对象。相较于尺寸小的平板，中等尺寸以上的平板采用一的水平仪加桥板的方式进行测量[35]，测量精度会随着桥板的长度增加而降低。对于轨的平行度测量，一般采用的测量方式有自准直仪法、机械辅助装置结合千分表等表的机械测量法以及双光束测量法等[36]。本文对平板平面度的米字型测量法进行分，结合导轨的特点提出了一种用无衍射光空间直线基准作为直线基准的测量导轨平度的方法。这种测量方式的难点主要有三点，一是无衍射光直线基准发生器发射的衍射光需要在几米甚至是几十米内能够提供稳定的基准；二是测量仪器能够准确的应测量点的空间位置姿态；三是如何能够使两导轨副满足米字型测量条件。
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文标如下：（1） 被测对象导轨的测量长度为 L≤65m；（2） 被测对象平板的测量边长 400mm≤L≤65m；（3） 测量不确定度小于 8um。系统组成及测量原理2.2.1 仪器组成导轨平行度测量系统的组成示意图如图 2-3 所示，主要由无衍射光基准发生器、测头、数据处理单元等组成。
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种导轨直线度与平行度测量系统的研究与应用[J]. 王明海,娄志峰,黄余彬,王跃. 现代机械. 2018(05)
[2]逼近算法在平面度误差评价中的运用[J]. 陈锡林,钱文俊,彭菁. 工业计量. 2018(S1)
[3]光电式电子水平仪设计与实现[J]. 王锴磊,刘莎,王春喜,高秋娟. 宇航计测技术. 2018(04)
[4]水平仪的发展及应用[J]. 马浩慧,邢敏剑. 计量技术. 2018(07)
[5]平面度误差测量方法研究[J]. 邓霜梅,李梦奇,梁玉鹏,王斌. 时代农机. 2018(04)
[6]大型收获机械机架平面度在线测量系统设计与试验[J]. 王冬,张亚伟,王书茂,陈志,陈度. 农业工程学报. 2017(S1)
[7]电子水平仪的设计[J]. 安林艳. 黑龙江科技信息. 2014(24)
[8]最小包容区域法评定平面度误差的程序设计[J]. 温英明,温文炯. 工具技术. 2014(08)
[9]平面度和直线度检测系统的研制(下)[J]. 王玉平,王卫星,周丽英. 工业计量. 2011(06)
[10]平面度误差测量及数据处理研究[J]. 罗梦文. 装备制造技术. 2011(01)
博士论文
[1]大型3D形貌测量高精度拼接方法与技术研究[D]. 任同群.天津大学 2008
[2]三峡水轮发电机镜板平面度测量方法研究[D]. 张敬彩.机械科学研究院 2002
硕士论文
[1]轴承孔位姿测头的图像消噪与软件设计[D]. 郭攀.华中科技大学 2016
[2]视觉引导激光经纬仪测量系统关键技术研究[D]. 王冰.天津大学 2014
[3]基于线阵CCD的水平仪自动检测装置设计[D]. 范建飞.大连理工大学 2012
[4]一种基于液面基准的大平面平面度测量方法的研究[D]. 方波.东华大学 2012
[5]误差理论与数据处理[D]. 刘渊.大连理工大学 2009
[6]平板平面度测量系统的研究[D]. 刘国建.青岛科技大学 2007
本文编号：3237700
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