两种多点大型圆柱廓形原位测量技术及其不确定度分析
发布时间：2021-07-22 16:05
大型圆柱体通常用于轧制大尺寸产品,例如超级压光纸,平板显示器,太阳能电池板和汽车钢板。这种圆柱体的特征是应具有很高的形状精度,因圆柱廓形误差会拷贝到产品上,导致产品表面缺陷。因此,当今的装备制造业迫切需要大型圆柱廓形的原位精密测量方法,以提高国家大型装备制造的技术水平和大尺寸产品的市场竞争力。选题面对提出的两种多点圆柱度误差分离技术,通过评定测量不确定以及与Talyrond 365测量结果的比对,评估两种误差分离技术在圆柱廓形原位精密测量中的可靠性和精度,研究对促进圆柱廓形测量技术与大型制造装备的融合、实现测量与加工一体化具有重要意义。完成的主要研究工作如下:1)在明辨了圆柱廓形的截面半径偏差、圆度和圆柱中线廓形与廓形谐波分量之间关系的基础上,仔细研究了传统三点圆度误差分离方法,证明了其可以精确测定截面廓形的半径偏差和圆度,但其一阶谐波抑制问题使得其难以准确测定截面廓形的最小二乘中心矢量。2)基于提出的两种五点测点配置策略,建立了相应的误差分离测量模型,理论和仿真证明了两种方法能够正确测定截面的最小二乘中心矢量,即准确测定了被测圆柱的中线廓形,实现了符合ISO 12180定义的基于中线...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211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】：
造纸机的压辊Fig1.1Thepressurizingrollerofpapermachine
第一章绪论3面测量的前提是具有高精度的轴系和高精度的导轨，并认定回转轴系的回转运动误差及导轨的直行运动误差很小，可以忽略不计[5,8,9]。对圆柱体的形状误差进行测量时，需要细心调整被测圆柱体的位置，保证被测圆柱体的轴线与回转工作台的回转轴线重合，在这样假设的基础上，测量一系列截面的圆度误差，然后以一直线为基准综合出圆柱度误差。但这种测量方式通常在实验室内测量一些小的圆柱形状误差，难以胜任对于大型圆柱的形状误差精密测量。图1.3英国Taylor公司的圆柱度仪图1.4广州威尔信公司的圆柱度仪Fig1.3CylindrometerofTaylorCompanyFig1.4CylinometerofWellsinCompany然而随着精密工程技术、空间技术和尖端技术的迅速发展，零件的精度也越来越高，特别是随着国家对高性能大型装备的实际需求。大型圆柱通常使用在大尺寸物质财富的生产中，例如造纸和汽车钢板生产，其廓形误差将1:1第复制到被加工产品上，引起被加工产品的表面瑕疵，因此大型圆柱廓形的精密测量的需求日益急切。由于尺寸和重量巨大，将其拆卸并安装到圆柱仪上本身也是一件费力费时的事情，因此类似于圆柱度仪的测量方式来测量大型圆柱廓形显得不切实际。更重要的是，以国家目前机械制造水平，还难以实现大尺寸高负载的仪器精密轴系系统和导轨，因此就要求另辟蹊径，研究适用于大型圆柱特点的高精度圆柱廓形测量技术与方法。原位测量定义为在生产现场和使用现场的一种测量方式，这种测量方式非常适合大型圆柱廓形的测量，例如在造纸压辊的修研现场检测压辊的圆柱廓形；在钢材的轧制现场检测轴辊的廓形的磨损。但是原位测量中通常依托生产和使用现场的轴系和导轨，而生产和使用现场的轴系和导轨的精度的不确定性是原位测量所面临最严峻挑战，基于应对这一挑战的方法
第一章绪论3面测量的前提是具有高精度的轴系和高精度的导轨，并认定回转轴系的回转运动误差及导轨的直行运动误差很小，可以忽略不计[5,8,9]。对圆柱体的形状误差进行测量时，需要细心调整被测圆柱体的位置，保证被测圆柱体的轴线与回转工作台的回转轴线重合，在这样假设的基础上，测量一系列截面的圆度误差，然后以一直线为基准综合出圆柱度误差。但这种测量方式通常在实验室内测量一些小的圆柱形状误差，难以胜任对于大型圆柱的形状误差精密测量。图1.3英国Taylor公司的圆柱度仪图1.4广州威尔信公司的圆柱度仪Fig1.3CylindrometerofTaylorCompanyFig1.4CylinometerofWellsinCompany然而随着精密工程技术、空间技术和尖端技术的迅速发展，零件的精度也越来越高，特别是随着国家对高性能大型装备的实际需求。大型圆柱通常使用在大尺寸物质财富的生产中，例如造纸和汽车钢板生产，其廓形误差将1:1第复制到被加工产品上，引起被加工产品的表面瑕疵，因此大型圆柱廓形的精密测量的需求日益急切。由于尺寸和重量巨大，将其拆卸并安装到圆柱仪上本身也是一件费力费时的事情，因此类似于圆柱度仪的测量方式来测量大型圆柱廓形显得不切实际。更重要的是，以国家目前机械制造水平，还难以实现大尺寸高负载的仪器精密轴系系统和导轨，因此就要求另辟蹊径，研究适用于大型圆柱特点的高精度圆柱廓形测量技术与方法。原位测量定义为在生产现场和使用现场的一种测量方式，这种测量方式非常适合大型圆柱廓形的测量，例如在造纸压辊的修研现场检测压辊的圆柱廓形；在钢材的轧制现场检测轴辊的廓形的磨损。但是原位测量中通常依托生产和使用现场的轴系和导轨，而生产和使用现场的轴系和导轨的精度的不确定性是原位测量所面临最严峻挑战，基于应对这一挑战的方法
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于TR385圆柱度仪的锥度量规精密测量及不确定度分析[J]. 李在峥,林云川. 计量与测试技术. 2014(03)
[2]现代超精密加工技术的概况及应用[J]. 周志斌,肖沙里,周宴,汪科. 现代制造工程. 2005(01)
[3]由“制造大国”迈向“制造强国”——于珍谈我国装备制造业的发展[J]. 奉灵芝. 中国机电工业. 2003(06)
[4]圆柱度表面形貌重构基准的提纯[J]. 洪迈生,李自军,李济顺,苏恒,魏元雷. 上海交通大学学报. 2002(08)
硕士论文
[1]面向大型圆柱廓形测量的奇异率谱误差分离方法初探[D]. 陈婉玉.合肥工业大学 2019
[2]圆柱廓形原位测量及形状误差评定算法的实现[D]. 曾昊.合肥工业大学 2018
[3]基于三点法的精密主轴径向回转误差分离技术研究[D]. 邱海龙.西安电子科技大学 2015
[4]基于V型块法的大型轴类零件圆柱度数位测量的研究[D]. 钟茜.中国计量学院 2014
本文编号：3297459
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211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】：
造纸机的压辊Fig1.1Thepressurizingrollerofpapermachine
第一章绪论3面测量的前提是具有高精度的轴系和高精度的导轨，并认定回转轴系的回转运动误差及导轨的直行运动误差很小，可以忽略不计[5,8,9]。对圆柱体的形状误差进行测量时，需要细心调整被测圆柱体的位置，保证被测圆柱体的轴线与回转工作台的回转轴线重合，在这样假设的基础上，测量一系列截面的圆度误差，然后以一直线为基准综合出圆柱度误差。但这种测量方式通常在实验室内测量一些小的圆柱形状误差，难以胜任对于大型圆柱的形状误差精密测量。图1.3英国Taylor公司的圆柱度仪图1.4广州威尔信公司的圆柱度仪Fig1.3CylindrometerofTaylorCompanyFig1.4CylinometerofWellsinCompany然而随着精密工程技术、空间技术和尖端技术的迅速发展，零件的精度也越来越高，特别是随着国家对高性能大型装备的实际需求。大型圆柱通常使用在大尺寸物质财富的生产中，例如造纸和汽车钢板生产，其廓形误差将1:1第复制到被加工产品上，引起被加工产品的表面瑕疵，因此大型圆柱廓形的精密测量的需求日益急切。由于尺寸和重量巨大，将其拆卸并安装到圆柱仪上本身也是一件费力费时的事情，因此类似于圆柱度仪的测量方式来测量大型圆柱廓形显得不切实际。更重要的是，以国家目前机械制造水平，还难以实现大尺寸高负载的仪器精密轴系系统和导轨，因此就要求另辟蹊径，研究适用于大型圆柱特点的高精度圆柱廓形测量技术与方法。原位测量定义为在生产现场和使用现场的一种测量方式，这种测量方式非常适合大型圆柱廓形的测量，例如在造纸压辊的修研现场检测压辊的圆柱廓形；在钢材的轧制现场检测轴辊的廓形的磨损。但是原位测量中通常依托生产和使用现场的轴系和导轨，而生产和使用现场的轴系和导轨的精度的不确定性是原位测量所面临最严峻挑战，基于应对这一挑战的方法
第一章绪论3面测量的前提是具有高精度的轴系和高精度的导轨，并认定回转轴系的回转运动误差及导轨的直行运动误差很小，可以忽略不计[5,8,9]。对圆柱体的形状误差进行测量时，需要细心调整被测圆柱体的位置，保证被测圆柱体的轴线与回转工作台的回转轴线重合，在这样假设的基础上，测量一系列截面的圆度误差，然后以一直线为基准综合出圆柱度误差。但这种测量方式通常在实验室内测量一些小的圆柱形状误差，难以胜任对于大型圆柱的形状误差精密测量。图1.3英国Taylor公司的圆柱度仪图1.4广州威尔信公司的圆柱度仪Fig1.3CylindrometerofTaylorCompanyFig1.4CylinometerofWellsinCompany然而随着精密工程技术、空间技术和尖端技术的迅速发展，零件的精度也越来越高，特别是随着国家对高性能大型装备的实际需求。大型圆柱通常使用在大尺寸物质财富的生产中，例如造纸和汽车钢板生产，其廓形误差将1:1第复制到被加工产品上，引起被加工产品的表面瑕疵，因此大型圆柱廓形的精密测量的需求日益急切。由于尺寸和重量巨大，将其拆卸并安装到圆柱仪上本身也是一件费力费时的事情，因此类似于圆柱度仪的测量方式来测量大型圆柱廓形显得不切实际。更重要的是，以国家目前机械制造水平，还难以实现大尺寸高负载的仪器精密轴系系统和导轨，因此就要求另辟蹊径，研究适用于大型圆柱特点的高精度圆柱廓形测量技术与方法。原位测量定义为在生产现场和使用现场的一种测量方式，这种测量方式非常适合大型圆柱廓形的测量，例如在造纸压辊的修研现场检测压辊的圆柱廓形；在钢材的轧制现场检测轴辊的廓形的磨损。但是原位测量中通常依托生产和使用现场的轴系和导轨，而生产和使用现场的轴系和导轨的精度的不确定性是原位测量所面临最严峻挑战，基于应对这一挑战的方法
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于TR385圆柱度仪的锥度量规精密测量及不确定度分析[J]. 李在峥,林云川. 计量与测试技术. 2014(03)
[2]现代超精密加工技术的概况及应用[J]. 周志斌,肖沙里,周宴,汪科. 现代制造工程. 2005(01)
[3]由“制造大国”迈向“制造强国”——于珍谈我国装备制造业的发展[J]. 奉灵芝. 中国机电工业. 2003(06)
[4]圆柱度表面形貌重构基准的提纯[J]. 洪迈生,李自军,李济顺,苏恒,魏元雷. 上海交通大学学报. 2002(08)
硕士论文
[1]面向大型圆柱廓形测量的奇异率谱误差分离方法初探[D]. 陈婉玉.合肥工业大学 2019
[2]圆柱廓形原位测量及形状误差评定算法的实现[D]. 曾昊.合肥工业大学 2018
[3]基于三点法的精密主轴径向回转误差分离技术研究[D]. 邱海龙.西安电子科技大学 2015
[4]基于V型块法的大型轴类零件圆柱度数位测量的研究[D]. 钟茜.中国计量学院 2014
本文编号：3297459
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