刀具預(yù)調(diào)測量儀關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、刀具預(yù)調(diào)測量儀是數(shù)控機(jī)床及加工中心的必要設(shè)備。隨著我國數(shù)控機(jī)床、加工中心的應(yīng)用日益普及, 能夠?qū)Φ毒邊?shù)快速準(zhǔn)確測量的刀具預(yù)調(diào)測量儀的需求也日益增加。而國內(nèi)生產(chǎn)的刀具預(yù)調(diào)測量儀主要是光學(xué)投影式，依靠人眼瞄準(zhǔn)進(jìn)行測量，不但測量速度慢而且還會帶來主觀誤差，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。而國外生產(chǎn)的光電式刀具預(yù)調(diào)測量儀不但能夠自動識別刀具切削點進(jìn)行測量，還能測量刀具的角度、圓弧半徑等參數(shù)，并帶有可與加工設(shè)備通信的接口，可將測量結(jié)果直接傳到加工設(shè)備中。

2、 由于光電式刀具測量儀具有自動化程度高、測量參數(shù)多樣化等優(yōu)點，近幾年來國內(nèi)廠家也紛紛研制，但目前為止形成產(chǎn)品的并不多見。本課題研究的關(guān)鍵技術(shù)，就是把傳統(tǒng)的光學(xué)投影式刀具預(yù)調(diào)測量儀改造成光電式刀具預(yù)調(diào)測量儀，實現(xiàn)光電式刀具預(yù)調(diào)測量儀的國產(chǎn)化。光電式刀具預(yù)調(diào)測量儀是以圖像視覺測量為基礎(chǔ)，是集光學(xué)、機(jī)械、電子、計算機(jī)、精密測量技術(shù)于一體的刀具參數(shù)測量儀器，能夠迅速對數(shù)控加工所需的刀具尺寸進(jìn)行測量。本研究主要完成以下工作： 1. 對

3、刀具預(yù)調(diào)測量儀總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，分析了刀具預(yù)調(diào)測量儀系統(tǒng)的各部分組成、各組成部分的作用以及它們之間的關(guān)系，指出了儀器各組成部分的具體要求。在原有的刀具預(yù)調(diào)測量儀系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計改造，安裝了二維CMOS數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，根據(jù)儀器精度要求完成了成像鏡頭的設(shè)計，位移檢測設(shè)備的選型,對照明系統(tǒng)進(jìn)行了改造。 2. 對圖像預(yù)處理算法進(jìn)行了研究，主要包括：彩色圖像灰度化算法，各種濾波算法。 3. 對刀具特征點提取相關(guān)的算法進(jìn)行了研究。詳細(xì)

4、討論了圖像分割算法以及亞像素邊緣點提取算法。并將不同的濾波算法和亞像素提取算法相結(jié)合進(jìn)行了亞像素提取實驗研究。提出了一種亞像素邊緣點提取方法——通過閾值分割結(jié)合邊緣微分確定像素級邊緣，再利用多項式擬合法提取亞像素邊緣。 4. 研究了數(shù)字?jǐn)z像機(jī)標(biāo)定理論完成了刀具預(yù)調(diào)測量儀標(biāo)定方法的設(shè)計，提出了一種適合本系統(tǒng)的標(biāo)定模型。深入研究了調(diào)焦評價函數(shù)，并提出了一種基于邊緣寬度的調(diào)焦評價方法。 5. 通過VC++軟件技術(shù)解決了刀形實時