激光复合成形三维测量系统的设计与研究

发布时间：2017-09-18 14:34

  本文关键词：激光复合成形三维测量系统的设计与研究

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【摘要】：激光直接成形制造在现代生产中应用越来越广泛,而激光熔覆成形薄壁件时,会因为熔覆件表面凹凸不平或挂渣现象影响成形件表面精度,甚至导致后续加工无法进行。针对这种情况,“基于激光铣削的光内输送微纳粉激光熔覆复合精确成形技术研究”(项目编号:51205266)项目中提出了一种激光熔覆、表面形貌测量和激光铣削相结合的激光复合成形新方法。本文重点研究设计了激光复合成形技术中的表面形貌测量即三维测量系统。本文搭建了以电控运动平台、测量系统、电控系统和数据处理系统组成的三维测量系统。并利用VC++语言,结合图像处理技术,自主开发了一套测量数据处理软件。具体研究内容如下:1)阐述了三维测量系统的功能及在激光复合成形技术中的作用。2)对三维测量系统进行了模块划分,并对每个模块的作用和功能做了说明和分析。3)设计了三维测量系统中的机械结构部分,包括高速轮廓仪支架、二维运动平台,对运动平台的精度进行了分析控制并对关键部件进行了校核。4)阐述了三维测量系统的工作原理,并利用VC++自主开发了一套数据处理软件。5)利用搭建的三维测量系统,对熔覆件表面测量和软件处理结果进行了实验研究。本文设计的三维测量系统可以测量出熔覆件表面形貌特征和获得表面数据;能根据测量的数据,利用自主开发软件处理得到被测零件高度范围;获得尺寸大小与实物一致且可直接被激光铣削软件利用的高点区域图片文件,实现三维形貌的闭环控制。
【关键词】：三维测量系统 二维运动平台 数据处理软件 高点区域图 三维形貌的闭环控制
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG802
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-18
• 1.1 前言9-10
• 1.2 国内外研究现状10-15
• 1.2.1 表面测量技术10-11
• 1.2.2 激光熔覆高度监测11-14
• 1.2.3 三维测量系统14-15
• 1.3 研究本课题的主要目的和意义15-16
• 1.4 本课题研究的主要内容16-18
• 第二章 三维测量系统整体设计方案18-29
• 2.1 三维测量系统的模块划分18
• 2.2 测量系统18-20
• 2.3 位移执行机构20-27
• 2.3.1 电控位移台21-22
• 2.3.2 驱动电机22-24
• 2.3.3 位移驱动器24-25
• 2.3.4 位移台的运动控制单元25-27
• 2.4 电控系统27
• 2.5 数据可视化处理系统27-28
• 2.6 本章小结28-29
• 第三章 机械结构设计29-39
• 3.1 运动平台的设计与安装29-32
• 3.1.1 运动平台结构设计29-30
• 3.1.2 关键部件的计算30-32
• 3.2 运动平台精度控制32-34
• 3.3 轮廓仪支架的设计安装与调试34-37
• 3.3.1 轮廓仪支架的设计安装34-35
• 3.3.2 轮廓仪调试35-37
• 3.4 三维测量系统的实验平台构建37-38
• 3.5 本章小结38-39
• 第四章 三维测量系统原理与软件开发39-56
• 4.1 三维测量系统原理39
• 4.2 零件定位39-44
• 4.2.1 零件定位方式39-41
• 4.2.2 定位精度校准41-44
• 4.3 三维表面测量44-46
• 4.4 数据可视化处理46-55
• 4.4.1 MATLAB数据可视化处理46-48
• 4.4.2 CSV2DXF数据可视化处理软件的设计与开发48-55
• 4.5 本章小结55-56
• 第五章 实验研究56-62
• 5.1 实验目的56
• 5.2 实验设备56-57
• 5.3 测量实验57-60
• 5.4 实验结果分析60-61
• 5.5 本章小结61-62
• 第六章 总结与展望62-63
• 6.1 总结62
• 6.2 展望62-63
• 参考文献63-67
• 攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文67-68
• 致谢68-69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 刘荣祥,雷廷权,郭立新;钛合金激光表面熔覆的研究与进展[J];材料科学与工艺;2004年05期

2 钟敏霖,宁国庆,刘文今;激光熔覆快速制造金属零件研究与发展[J];激光技术;2002年05期

3 姜淑娟;刘伟军;南亮亮;;基于神经网络的激光熔覆高度预测[J];机械工程学报;2009年03期

4 王颖;张瑞;;管道内表面圆结构光视觉三维测量系统[J];红外与激光工程;2014年03期

5 冯秀;顾伯勤;;表面形貌的研究现状及发展趋势[J];润滑与密封;2006年02期

6 陈龙;;薄壁型钢表面三维形貌测量系统的研制[J];机械工程与自动化;2013年03期

7 王勇;;步进电机和伺服电机的比较[J];中小企业管理与科技(上旬刊);2010年12期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 陈建超;超精密加工表面粗糙度测量方法对比及功率谱密度评价[D];哈尔滨工业大学;2009年

2 胡海涛;二维运动支架的研制及多轴协调运动控制方法的研究[D];西安电子科技大学;2012年

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本文编号：876117