典型零件形狀誤差的PSD激光跟蹤測量系統(tǒng)研究.pdf

1、由機(jī)械加工的零件，特別是對精度要求較高的零件產(chǎn)品，其形狀誤差是評定機(jī)械加工精度的重要因素，同時對產(chǎn)品使用性能和零件壽命具有重要影響，在生產(chǎn)過程中要通過有效測量進(jìn)行控制。國內(nèi)在形狀誤差評定領(lǐng)域發(fā)展迅速，但距世界先進(jìn)水平還有一定差距。因此，對零件進(jìn)行精確的形狀誤差評定，在機(jī)械測試領(lǐng)域具有重要的現(xiàn)實意義。本文通過分析國內(nèi)外形狀誤差測量系統(tǒng)及評定算法的研究現(xiàn)狀，對航空大公差的平面結(jié)構(gòu)典型零件形狀誤差測量系統(tǒng)進(jìn)行研究。首先對空間點進(jìn)行坐標(biāo)測量，然

2、后對形狀誤差建立最小二乘和最小條件數(shù)學(xué)模型，設(shè)計了一套坐標(biāo)測量、形狀誤差評定的PSD激光自動跟蹤系統(tǒng)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴搭建PSD激光跟蹤測量系統(tǒng)控制平臺，上位機(jī)包括工業(yè)控制計算機(jī)、運(yùn)動控制卡PCI-8134，下位機(jī)由ARM處理器、PSD傳感器、陀螺儀、射頻設(shè)備等組成。將各模塊整合成PSD激光跟蹤測量系統(tǒng)，為系統(tǒng)軟件設(shè)計提供了硬件基礎(chǔ)。⑵編寫PSD激光跟蹤測量系統(tǒng)上位機(jī)軟件，上位機(jī)用VC編寫圖形用戶界面，實現(xiàn)運(yùn)動控制、數(shù)

3、據(jù)顯示、形狀誤差評定等功能。運(yùn)動控制功能包括相對運(yùn)動控制和絕對運(yùn)功控制，數(shù)據(jù)顯示功能主要是將測量過程中的數(shù)據(jù)信息實時顯示出來，誤差評定功能將測得的坐標(biāo)經(jīng)評定算法處理計算得到零件的形狀誤差。⑶編寫PSD激光跟蹤測量系統(tǒng)下位機(jī)軟件，在MDK開發(fā)環(huán)境下編寫各模塊外設(shè)驅(qū)動程序和 ARM處理器任務(wù)主程序。整個軟件工程采用模塊化編程，為了提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，移植嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-II，為了確保數(shù)據(jù)可靠性，自定義通信協(xié)議實現(xiàn)上位機(jī)和下位機(jī)之間