超精密机床光学对刀装置分析与研究

发布时间：2021-12-29 23:53

　　超精密加工的表面精度通常在亚微米级,在加工球面或非球面零件时,刀具在水平和垂直方向的对刀误差会影响面型精度,因此对刀具的位置有严格要求。本文综合刀具预调仪与机内对刀仪两种不同方式的对刀装置并参考Moore Nanotech350FG机床对刀装置,采用工业相机与机内对刀的方式进行超精密机床对刀装置的分析与设计。本文选择耦合装置作为机内对刀方式的固定接口,并研究了运动耦合装置。文中研究了刀尖位置检测算法,并进行了算法改进。最后设计了刀尖位置检测系统等相关上位机软件。首先,在综合不同对刀装置并参考350FG超精密机床对刀装置后,选择耦合装置作为对刀仪与机床的接口,并采用图像处理进行刀尖参数的检测。其次,分析了水平运动耦合装置的建模方法,得到了改进方法,并在此改进方法的基础上建立了垂直耦合对刀装置的建模方案。在此过程中建立了去耦合中心的建模方法,对球面与粗糙平面的数值计算方法进行了改进,并通过对接触点摩擦迟滞的分析得出垂直耦合对刀装置重复性模型建立的方法。然后,深入研究了图像处理中滤波、拟合、标定等相关内容。通过高斯滤波、卷积运算、霍夫直线拟合、最小二乘圆拟合等相关算法实现了刀尖位置的准确定位... 

【文章来源】：广东工业大学广东省

【文章页数】：107 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

经典运动耦合装置

图2-5两种模型对比

粗糙度和有效半径关系

【参考文献】：
期刊论文
[1]自动对焦过程中图像清晰度评价算法研究[J]. 项魁,高健.  组合机床与自动化加工技术. 2019(01)
[2]切削刀具几何角度计算与测量方法的研究[J]. 吴佳佳,黄云战,宋晓龄,刘大鹏.  云南农业大学学报. 2008(02)
[3]刀具几何参数光学测量系统设计与分析[J]. 王俊元,刘刚.  测试技术学报. 2007(06)
[4]加工中心对刀仪器研制[J]. 常家东.  机床与液压. 2005(08)
[5]把合适的器械用在合适的地方——选择对刀仪的原则[J]. Thomas Esswein.  现代制造. 2004(07)
[6]拟合圆的几种方法[J]. 徐国旺,廖明潮.  武汉工业学院学报. 2002(04)
[7]计算机视觉在刀具状态监测中的应用[J]. 计时鸣,张宪,张利,万跃华,袁巨龙,张立彬.  浙江工业大学学报. 2002(02)
[8]计算机视觉二维刀具预调仪的研究[J]. 李东光,景芳盛,张国雄.  制造技术与机床. 2001(05)
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博士论文
[1]基于图像处理的自动调焦技术研究[D]. 王健.中国科学院研究生院（光电技术研究所） 2013
[2]数字图像自动聚焦技术研究及系统实现[D]. 陈国金.西安电子科技大学 2007
[3]基于计算机视觉的刀具磨损状态监测技术的研究[D]. 熊四昌.浙江大学 2003

硕士论文
[1]超精密车床的光学对刀仪设计与实验测试[D]. 文莉.广东工业大学 2016
[2]基于微零件测量的自动对焦技术研究[D]. 韩瑞雨.天津大学 2012
[3]高精度数控刀具视觉检测算法研究及误差分析[D]. 陈静.西安工业大学 2011
[4]刀具预调测量仪关键技术的研究[D]. 刘大勇.河北工业大学 2007
[5]多层介质粗糙表面热弹塑性接触问题研究[D]. 佟瑞庭.西北工业大学 2007
[6]精密装配运动学约束建模及应用[D]. 胡紫阳.华中科技大学 2006
[7]基于图像处理的自动对焦和自动曝光算法研究[D]. 徐培凤.江苏大学 2005



本文编号：3557075