特種脆性材料回轉(zhuǎn)體零件內(nèi)外表面自動測量系統(tǒng)研究.pdf

1、本文設(shè)計并研制一臺多軸聯(lián)動的用于脆性回轉(zhuǎn)體零件內(nèi)外表面測量的三坐標測量機。測量機除能滿足脆性回轉(zhuǎn)體零件研究和生產(chǎn)對測量的要求，同時適應(yīng)今后該類零件的形狀變化的需要，兼有普通三坐標測量機的功能。 本測量機能夠?qū)崿F(xiàn)的功能有：對內(nèi)、外表面母線為各種復(fù)雜曲線的回轉(zhuǎn)體零件的內(nèi)外表面尺寸和形狀進行自動測量；零件安放后，儀器能對被測件自動找正定心；整個測量過程自動進行，儀器能給出零件形狀、被測參數(shù)與誤差；存儲測量數(shù)據(jù)，進行各種數(shù)據(jù)分析；測量機

2、具有安全保護系統(tǒng)，防止意外事故發(fā)生。 經(jīng)過分析認為本測量機需要解決的關(guān)鍵技術(shù)有：工件內(nèi)表面的同時測量問題，回轉(zhuǎn)測量工件的定心問題，防碰撞保護問題，精度保證，內(nèi)測、外測部件和轉(zhuǎn)臺三個坐標系的統(tǒng)一和標定技術(shù)等。為此設(shè)計了內(nèi)測架倒置的移動橋式內(nèi)表面測量機構(gòu)、工件自動調(diào)偏定心機構(gòu)、測頭碰撞保護機構(gòu)等多個有創(chuàng)新性的測量機構(gòu)，研究了一系列標定技術(shù)。 為了保證測量機在使用過程中的安全性，從多方面對安全可靠性進行了周密細致的考慮。設(shè)計了

3、測量機安全監(jiān)測系統(tǒng)，采用視覺識別技術(shù)監(jiān)控測量的全過程；采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)有效地避免測量機碰撞事故的發(fā)生；設(shè)計了多重限位保護機構(gòu)，確保任一安全環(huán)節(jié)出故障后都有其它安全措施進行補救：采用非接觸測量，防止和被測工件發(fā)生接觸。 本論文還詳細研究了測量機的調(diào)整和校驗方法，精度測試方法，誤差補償方法。進行了大量的實驗，驗證了測量機的性能。分析了誤差產(chǎn)生的原因，對測量機進行誤差補償，使測量機的精度達到了設(shè)計要求。 本論文的創(chuàng)新點主要體現(xiàn)

4、在以下三點： 1.針對零件的特殊性，提出了一種新的高可靠性，高安全性的測量機方案。包括：在無需翻轉(zhuǎn)零件的情況下，實現(xiàn)工件內(nèi)、外表面同時測量，在回轉(zhuǎn)過程中連續(xù)測量，采用非接觸測量等方案。研究了基于虛擬現(xiàn)實防止碰撞技術(shù)和視覺監(jiān)測技術(shù)，研發(fā)了一系列碰撞保護技術(shù)等。 2.研究了自動定心技術(shù)、自動平衡技術(shù)、卸荷式驅(qū)動技術(shù)、非接觸測頭抗干擾技術(shù)等一系列關(guān)鍵性的實用技術(shù)，提高了測量機的精度。 3.研究了內(nèi)、外測量部件和回轉(zhuǎn)工作