大型高溫鍛件在線測量方法研究.pdf

1、大型自由鍛件是制造大型技術裝備關鍵零部件經常采用的毛坯形態(tài)，廣泛應用于電力、船舶、石化、冶金、航空、航天等戰(zhàn)略性產業(yè)，在我國整個制造行業(yè)中占有重要地位。由于是在高溫狀態(tài)下成型，對大型鍛件的尺寸和形位誤差進行在線測量與精度控制是一個長期未能解決的問題。高溫鍛件尺寸的精確測量與反饋，對于指導生產工藝和提高大型鍛件材料的利用率及其制造效率具有重要的理論意義和經濟意義。本文在總結分析了國內外大型高溫鍛件測量方法與測量技術的基礎上，提出了基于激光

2、跟蹤儀的視覺坐標測量方法，該方法可望大幅度提高大型高溫鍛件的測量速度和測量精度。
　　 論文主要研究內容與創(chuàng)新之處包括：
　　 1、將基于激光跟蹤儀的視覺坐標測量方法應用于大型高溫鍛件的在線測量過程。解決了大型高溫鍛件在線測量過程中環(huán)境惡劣、表面高溫、視覺盲點、尺寸大等問題。該方法的應用有望大幅度提高大型高溫鍛件的在線尺寸測量精度。
　　 2、提出了測量系統(tǒng)的基本結構，并描述了測量過程。建立了基于激光跟蹤儀的視覺

3、坐標測量模型，并利用梯度下降法對系統(tǒng)模型進行了優(yōu)化。
　　 3、計算分析了熱傳導、熱對流、熱輻射三種傳熱方式對測量環(huán)境及測量設備的影響，根據測量系統(tǒng)對測量環(huán)境的要求，設計了測量系統(tǒng)的關鍵部件，設計了光筆的結構。
　　 4、完成了熱輻射對測量部件表面溫度的影響實驗，防熱輻射材料性能實驗及非均勻溫度場對測量激光束的影響實驗。實驗結果驗證了鍛件周圍溫度場瞬態(tài)分析的正確性。計算了溫度對空氣折射率以及對激光干涉測長的具體影響，與實