非接触式外螺纹参数新型测量方法研究

发布时间：2017-05-31 20:17

  本文关键词：非接触式外螺纹参数新型测量方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：螺纹在机械制造、航空仪表等领域的应用非常广泛,随着现代工业的发展,对螺纹的精度要求也越来越高,通过对外螺纹各项参数的分析,明确各参数之间的关系。分析螺纹的检测方法以及国内外在螺纹检测方面取得的进展,借鉴现有检测设备,提出一种新方法实现外螺纹几何参数的非接触式测量。整个测量系统主要包含激光位移传感器、光栅位移传感器、测量机构的设计和计算机数据处理等。文中首先在激光位移传感器的选择上,通过分析激光位移传感器的工作原理,确定在工作过程中各部件的功能和作用,选择适合本系统的激光位移传感器。根据激光位移传感器的特点,结合现有检测设备,设计测量系统总体方案,整个测量系统包含两部分:硬件系统和软件系统。硬件系统主要由伺服电机、滚珠丝杠、气浮导轨、光栅位移传感器、激光位移传感器、中央控制器和测量系统的机械结构等7部分组成。软件系统设计包括分析总体程序设计方案、测量系统进行模块划分、设计主程序及各模块实现方式等。对整个测量系统的误差来源进行分析。通过对T_r27*3-7丝杠的螺距和中径进行测量,将所测数据进行有效处理,对比最后所得实验数据,分析总结出非接触式外螺纹参数新型测量系统,对外螺纹参数的检测是一套行之有效的方法。目前可以检测的参数包括外螺纹的大径、小径、中径、螺距、齿高等五项参数,通过进一步对测量系统的改进还可以检测外螺纹牙型半角等更多的参数。
【关键词】：外螺纹检测 激光位移传感器 检测系统 数据采样 误差分析
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG85
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-21
• 1.1 螺纹简介10-11
• 1.1.1 螺纹的形成及几何参数的定义10-11
• 1.1.2 影响螺纹互换性的主要因素11
• 1.2 螺纹参数传统检测方法11-14
• 1.2.1 单项参数检测11-13
• 1.2.2 综合参数检测法13-14
• 1.3 国内外研究现状及分析14-18
• 1.3.1 非接触式测量国内外研究现状14-17
• 1.3.2 接触式测量国内外研究现状17-18
• 1.4 激光检测的特点18-19
• 1.5 本文主要研究内容19-21
• 2 螺纹参数激光检测原理21-38
• 2.1 激光检测器工作原理21-23
• 2.2 激光检测器发射系统与接收系统23-33
• 2.2.1 激光测量器发射系统23-25
• 2.2.2 激光检测器接收系统25-29
• 2.2.3 激光检测器控制器29-33
• 2.3 影响激光检测精度的因素及解决办法33-37
• 2.4 本章小结37-38
• 3 测量系统总体方案设计38-67
• 3.1 测量系统整体结构及测量原理38-40
• 3.2 外螺纹测量装置硬件系统设计40-57
• 3.2.1 模数转换单元41-45
• 3.2.2 闭环控制系统45-50
• 3.2.3 中央控制模块50-57
• 3.3 外螺纹测量装置软件系统设计57-63
• 3.3.1 上位机软件流程57-59
• 3.3.2 人机交换界面59-61
• 3.3.3 控制系统初始化设置61
• 3.3.4 运动控制单元61-62
• 3.3.5 数据采集和处理单元62
• 3.3.6 数据库单元62-63
• 3.4 外螺纹各参数计算方法63-66
• 3.5 本章小结66-67
• 4.测量系统误差来源及提高精度的方法67-73
• 4.1 误差概念67
• 4.2 误差分类67-68
• 4.3 测量装置误差来源68-72
• 4.3.1 重要采样点丢失68-70
• 4.3.2 控制器中电子元件相互干扰70-71
• 4.3.3 激光检测器安装精度71-72
• 4.4 本章小结72-73
• 5 测量结果及数据处理73-79
• 5.1 丝杆螺距的测量结果及数据处理73-75
• 5.2 丝杠中径测量结果及数据处理75-78
• 5.3 本章小结78-79
• 6 总结与展望79-81
• 6.1 全文总结79-80
• 6.2 研究展望80-81
• 参考文献81-85
• 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果85-86
• 致谢86-87

【参考文献】

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本文编号：410548