微小零件平面度精密测量装置研究与设计

发布时间：2017-05-14 18:25

  本文关键词：微小零件平面度精密测量装置研究与设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：对于航空航天静压轴承、静压导轨中的气浮元器件等,都具有精度高、加工误差难于检测的特点。当零件的尺寸小,平面度优于1μm时,常规的平晶难于定量检测。目前对于小尺寸零件平面度检测可采用轮廓仪、超精密测量仪、台阶仪等设备,但是其价格却十分的昂贵,并且大多测量仪器都是从国外引进,工程应用成本高,不适合推广应用。在低成本下研究微小零件平面度高精度测量对于我国工业的发展有着深远意义。本文设计了一种小尺寸零件平面度精密测量装置,在满足低成本的前提下实现高精度测量,为小尺寸零件平面度的测量提供一种便捷、精确的测量手段。该装置采用二维柔性导向机构做为平面测量基准,通过微分头驱动工作台实现二维平面扫描运动,测试并分析了导向机构在x、y方向的导向精度,使用LVDT传感器结合AD698设计一维测头,由测力可调的电感测头测量工件表面高度变化。采用标准平晶作为被测件在1 Omm ×10mm范围内进行测量,对测量数据应用最小二乘法进行平面度评价,得到设计的测量装置的测量不确定度为0.644μm。
【关键词】：精密测量 柔性铰链 平面度
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH71
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 主要符号表7-8
• 1 绪论8-19
• 1.1 研究课题意义8
• 1.2 平面度检测技术发展现状8-18
• 1.3 研究的主要内容18-19
• 2 测量系统机械结构设计19-28
• 2.1 导轨类型19-20
• 2.2 基于柔性铰链的柔性导向机构20-22
• 2.2.1 柔性铰链原理特性20-21
• 2.2.2 柔性导向机构21-22
• 2.3 测量装置导向结构设计22-24
• 2.4 导向机构刚度分析24-25
• 2.5 测头结构设计25-26
• 2.6 装置整体结构设计26-28
• 3 测头电路设计28-44
• 3.1 检测电路总体方案设计28
• 3.2 模拟电路设计28-38
• 3.2.1 模拟电路设计28-31
• 3.2.2 LVDT传感器信号调理31-36
• 3.2.3 模数转换电路36-38
• 3.3 数字电路部分38-39
• 3.3.1 STC12C5A单片机电路38-39
• 3.3.2 RS232与上位机通信39
• 3.4 电源设计39-41
• 3.4.1 开关电源40
• 3.4.2 线性电源40-41
• 3.5 PCB板设计41-42
• 3.6 程序设计42-44
• 4 实验结果与分析44-60
• 4.1 直线度误差评定方法44-47
• 4.2 平面度误差评定方法47-49
• 4.3 测头精度测试49-51
• 4.3.1 扭簧表对照实验原理49-50
• 4.3.2 测头读数与位移量对应关系50-51
• 4.4 导向精度测试51-55
• 4.4.1 x轴向导向精度测试51-53
• 4.4.2 y轴向导向精度测试53-55
• 4.5 平面度测量装置标定55-60
• 4.5.1 测量装置标定实验55-58
• 4.5.2 不确定度分析58-60
• 5 结论60-62
• 参考文献62-65
• 攻读硕士学位期间发表的论文65-66
• 致谢66-68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 宫美望;刘文君;;平晶检定时干涉条纹的快速调整方法与平面度计算[J];工业计量;2007年05期

2 昌学年;姚毅;闫玲;;位移传感器的发展及研究[J];计量与测试技术;2009年09期

3 王雯静;余跃庆;;椭圆柔性铰链柔顺机构的动力学建模与分析[J];机械设计与研究;2007年06期

4 管淑娟;杨福春;吴凤久;;基于计算机控制系统的粗糙度仪的研究与应用[J];机械工程师;2008年01期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 何章宏;双光栅干涉位移传感器及其电路系统研究[D];华中科技大学;2011年

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本文编号：365944