大型工件表面形狀實時測量技術(shù)的研究.pdf

1、表面形狀誤差是指表面實際形狀對理想形狀的變化量，表面形狀的測量主要就是測量這個變化量。這里的表面通常是指平面、圓柱面（圓錐面）以及球面等，這些形狀的工件在加工前后都需要對其進行表面形狀的測量，以確定其是否符合加工標(biāo)準(zhǔn)、能否運用到實際生產(chǎn)過程中。在大型設(shè)備制造業(yè)中，如飛機、輪船等制造業(yè)，常會有一些大型的工件需要進行表面形狀測量，傳統(tǒng)的測量方式通常是離線測量，這種方法既費時又費力，效率不高。近年來，人們逐漸青睞于加工測量一體化，在加工過程中

2、對被加工工件的表面形狀誤差進行在線實時測量。目前已有的方法通常是采用時域法分離表面形狀誤差，但此方法采點數(shù)過少，且計算過程中的矩陣運算比較復(fù)雜，尚無法滿足工業(yè)加工中實時處理的要求。
　　 針對這一問題，本文研究了一種表面分區(qū)頻域測量表面形狀誤差的方法。該方法主要是先對大表面進行在線分割，然后以數(shù)字信號處理器為主體，用不規(guī)則頻域四點法對分區(qū)表面進行形狀誤差的分離。
　　 為驗證這一方法，本文設(shè)計了一套相應(yīng)的測量系統(tǒng)，并通過

3、測量平面形狀誤差來驗證此方法的可行性。硬件系統(tǒng)設(shè)計采用了線位移傳感器作為數(shù)據(jù)采集工具，以數(shù)字信號處理器為核心芯片搭建集數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)發(fā)送等功能為一體的硬件電路，通過工業(yè)電腦對平面形狀的最終數(shù)據(jù)進行分析評定，然后運用無線傳輸技術(shù)將結(jié)果實時傳送到加工人員手中。其中，硬件電路主要包括傳感器陣列采集電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、數(shù)字信號處理系統(tǒng)、串口/無線傳輸電路等。
　　 經(jīng)過仿真測試，將平面仿真數(shù)據(jù)在本次設(shè)計的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中運行，結(jié)