深孔加工件偏心距与探伤检测系统研究

发布时间：2017-10-04 23:26

  本文关键词：深孔加工件偏心距与探伤检测系统研究

  更多相关文章： 深孔加工 超声检测 测厚 LabVIEW 小波变换

【摘要】：深孔加工是工业加工的一个重要分支，它起初多应用于国防制造业，如火炮筒、枪管和深孔轴承等方面。随着科学技术，产业发展的推进，深加工技术已广泛应用于各机械制造行业。深孔部件的加工是处于一个封闭或半封闭的状态，由于深孔加工的特殊性，深孔加工过程中孔轴线偏斜成为难以解决的问题，且由于深孔加工过程中孔轴线的偏斜问题一般是无法预测和控制的，当深孔轴线加工过程中倾斜到一定程度，就会发生显著改变，致使深孔中心偏斜大大超差，导致工件报废或损毁钻头[1]。所以对于深孔加工中孔轴线的实时走向检测显得尤为重要。 本论文主要以船用柴油发动机零件的深孔加工为背景，在对国内外深孔零件加工的各种方法和工艺进行分析和研究之后，对船用柴油发动机零件的深孔加工,采用超声波实时监测壁厚的方法来确定深孔轴线的走向，同时对加工件进行探伤。设计了一套超声在线偏心距检测和探伤系统，系统由硬件电路和上位机软件组成，具有友好的人机交互界面，采用小波变换的方法对厚度参数进行提取，使测厚的精度更加精确，同时可以使本系统能够在噪声较大的环境中应用。 文章详细的介绍了深孔加工件偏心距与探伤超声检测系统的设计方法，并在试验中对系统的偏心距和探伤性能的指标进行验证，得出了被测工件的偏心距和缺陷。通过实验表明，本系统实现了深孔加工件的实时在线检测，可以实时检测深孔加工件刀具的走向，并且对工件的内部缺陷进行实时探伤，，达到了深孔加工在线连续、自动化、可视化的全面检测，达到了预期目的，对深孔加工在实际科研生产中提出了另一个可供参考的方法。
【关键词】：深孔加工 超声检测 测厚 LabVIEW 小波变换
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U664.121;U671.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-18
• 1.1 课题研究背景9-10
• 1.2 深孔加工中面临的问题10-11
• 1.3 深孔加工孔轴线偏斜与探伤检测方法11-17
• 1.3.1 深孔加工孔轴线偏斜控制方法分析11-15
• 1.3.2 深孔加工件探伤方法分析15-17
• 1.4 论文研究内容17-18
• 第二章 深孔加工件偏心距检测和探伤原理18-27
• 2.1 超声波检测技术18-21
• 2.1.1 超声波的发生和接收18-19
• 2.1.2 超声波检测原理19-21
• 2.2 本课题涉及到的检测原理与方法21-24
• 2.2.1 检测原理确定21-22
• 2.2.2 检测方案确定22-24
• 2.3 系统探头的选择和耦合剂选取24-25
• 2.3.1 超声探头的选择24-25
• 2.3.2 耦合剂的选取25
• 2.4 被测加工件中声速的测定25-27
• 第三章 系统硬件总体设计27-45
• 3.1 系统硬件总体框图27-28
• 3.2 系统电源设计28
• 3.3 超声发射接收放大电路28-35
• 3.3.1 超声发射电路模块28-29
• 3.3.2 超声接收电路模块29-35
• 3.4 数据采集与主控系统35-45
• 3.4.1 主控芯片 C8051F34036-38
• 3.4.2 高速 A/D 采集电路38-40
• 3.4.3 压控增益模块电路（D/A）40-42
• 3.4.4 数据存储电路（FIFO）42-45
• 第四章 主控界面设计与实现45-59
• 4.1 软件总体设计45-54
• 4.1.1 LabVIEW 与采集卡的 USB 通信实现47-51
• 4.1.2 上位机应用软件的编制51-52
• 4.1.3 LabVIEW 与 Matlab 混合编程52-54
• 4.2 软件界面及其功能介绍54-59
• 4.2.1 软件功能介绍55-56
• 4.2.2 系统检测界面显示56-59
• 第五章 信号处理算法研究与实现59-70
• 5.1 偏心距的提取59-67
• 5.1.1 回波信号去噪59-60
• 5.1.2 测厚信号分析方案60-61
• 5.1.3 测厚信号小波分析61-67
• 5.2 缺陷的判定67-70
• 5.2.1 缺陷回波信号去噪67
• 5.2.2 工件判伤67-70
• 总结与展望70-71
• 参考文献71-76
• 攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果76-77
• 致谢77-78

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 赵玲;苏维均;;一种LabVIEW调用MATLAB的方法[J];北京工商大学学报(自然科学版);2009年02期

2 黄晶,阙沛文;小波分析在管道缺陷超声检测中的应用[J];传感技术学报;2003年03期

3 刘珊珊;刘双峰;;基于PCI数据采集卡的虚拟采集系统设计[J];传感器世界;2011年10期

4 张晖;郑炜;;LabVIEW与MATLAB混合编程的实现[J];电脑知识与技术;2010年15期

5 朱磊;刘东;;C8051F340与Labview基于API的USB通信[J];单片机与嵌入式系统应用;2007年11期

6 崔贵波;吴伏家;常兴;;深孔加工过程中实时检测的研究[J];机械工程师;2008年03期

7 王冬梅,颜德田,左建勇;漏磁测厚系统的研制[J];计算机测量与控制;2004年08期

8 张刚;杨录;张艳花;李文强;;时间和幅值相结合的超声检测系统的设计与实现[J];计算机测量与控制;2012年03期

9 杜乐;杨录;;基于MP424信息采集与分析系统[J];机床与液压;2015年07期

10 万升云;;无损检测在机车车辆工艺上的应用(四)超声波检测[J];铁道机车车辆工人;2007年09期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 许红;基于超声波的聚合物熔体物性关键参数测量方法的研究[D];北京化工大学;2012年

本文编号：973496