可转位刀片钝圆检测系统开发研究

发布时间：2020-08-17 14:35

【摘要】：为了适应现代化制造业的需求,高速高效的切削加工成为机械加工技术发展的必然趋势。刀具刃口钝化能有效强化刃口、提高刀具寿命、增加切削过程的稳定性和改善加工表面质量。刀具刃口钝化后的尺寸往往较小、形貌差别较大,其高精度检测方法及设备开发受到业界关注。本课题应用机器视觉手段对硬质合金可转位刀片钝圆几何特征开展微米级检测研究,设计的刀片刃口钝圆检测系统主要包括硬件系统和软件系统。在硬件系统方面,基于已有的硬件基础,设计了专门的可转位刀片夹具,并对刀片夹具带来的误差进行了分析与计算。对获取的原始可转位刀片图像的成像效果进行了理论分析以及Lab VIEW软件处理分析,选取合适的原始图像;对选取的原始图像进行图像增强、图像滤波、图像分割、边缘检测处理,在对多种算法处理图像获得的效果图对比分析以及相关算法分析的基础上,确定了较优的算法。在建立的机器视觉硬件平台上,运用Lab VIEW中的视觉开发模块(VDM)进行编程,开发的软件系统能够实现可转位刀片图像的采集、处理、系统标定及参数测量。对非断面与断面正方形可转位刀片图像中的刀片刃口边缘轮廓进行提取与测量,并对两种方式的检测结果进行对比分析,验证了采用非断面图像中刀片刃口钝圆检测值近似断面图像中刀片刃口钝圆检测值的可靠性。将五种刀片的刃口钝化检测系统获得的结果,与Alicona自动变焦三维表面测量仪(Infinite Focus SL)的检测结果进行对比分析,验证了该系统测量的可靠性和精确性。利用Excel里的正态分布函数NORMDIST对五种可转位刀片刃口钝圆检测值的差值进行拟合,验证了测量系统的稳定性。本课题开发的可转位刀片刃口钝化机器视觉测量系统,可用于可转位刀片刃口钝圆实用化检测。
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG71;TP391.41
【图文】：

三维图,圆检测,回转刀具,刃口

第 2 章可转位刀片钝圆检测系统及其夹持装置设计本章设计了可转位刀片钝圆检测系统，其包括硬件系统、软件系统，硬件系统又包括光学成像系统和机械系统；软件系统基于 LabVIEW 设计了图像采集、处理和系统标定及参数测量三个模块。基于已有的硬件系统，选取了照明方式，主要设计了机械系统里的可转位刀片夹持装置。2.1 可转位刀片钝圆检测系统设计某有限公司与贵州大学联合开发了回转刀具端部刃口钝圆的检测系统，包括光学成像系统、机械系统、软件系统，回转刀具端部刃口钝圆检测装置三维图如图 2.1 所示。

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贵州大学硕士学位论文运用图 2.1 中的检测装置，可实现回转刀具端部刃口钝圆的检测。本文针对可转位刀片的刃口钝圆检测，重点研究夹持、照明方式、图像分析与处理，专门设计了可转位刀片夹持装置，以对刀片实现有效的夹持及调节，将其安装在图 2.1 所示的装置上，可转位刀片刃口钝圆检测装置如图 2.2 所示。

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图 2.4 正方形可转位刀片刃口前光照明效果图件系统 LabVIEW 编程软件作为检测系统的开发平台，该系统运用易学易懂等优点对图像检测系统进行设计。整个图像检测理、系统标定及参数测量三大模块，首先分别对每一模块进的运行，然后将三大模块集成到一个用户主界面上，当点现对其的调用，实现图像的检测。三大模块程序主界面如成如图 2.6 所示。

【参考文献】