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

1、本文設(shè)計(jì)并研制一臺(tái)多軸聯(lián)動(dòng)的用于脆性回轉(zhuǎn)體零件內(nèi)外表面測(cè)量的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。測(cè)量機(jī)除能滿足脆性回轉(zhuǎn)體零件研究和生產(chǎn)對(duì)測(cè)量的要求，同時(shí)適應(yīng)今后該類(lèi)零件的形狀變化的需要，兼有普通三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的功能。 本測(cè)量機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)的功能有：對(duì)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(jìn)行自動(dòng)測(cè)量；零件安放后，儀器能對(duì)被測(cè)件自動(dòng)找正定心；整個(gè)測(cè)量過(guò)程自動(dòng)進(jìn)行，儀器能給出零件形狀、被測(cè)參數(shù)與誤差；存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)，進(jìn)行各種數(shù)據(jù)分析；測(cè)量機(jī)

2、具有安全保護(hù)系統(tǒng)，防止意外事故發(fā)生。 經(jīng)過(guò)分析認(rèn)為本測(cè)量機(jī)需要解決的關(guān)鍵技術(shù)有：工件內(nèi)表面的同時(shí)測(cè)量問(wèn)題，回轉(zhuǎn)測(cè)量工件的定心問(wèn)題，防碰撞保護(hù)問(wèn)題，精度保證，內(nèi)測(cè)、外測(cè)部件和轉(zhuǎn)臺(tái)三個(gè)坐標(biāo)系的統(tǒng)一和標(biāo)定技術(shù)等。為此設(shè)計(jì)了內(nèi)測(cè)架倒置的移動(dòng)橋式內(nèi)表面測(cè)量機(jī)構(gòu)、工件自動(dòng)調(diào)偏定心機(jī)構(gòu)、測(cè)頭碰撞保護(hù)機(jī)構(gòu)等多個(gè)有創(chuàng)新性的測(cè)量機(jī)構(gòu)，研究了一系列標(biāo)定技術(shù)。 為了保證測(cè)量機(jī)在使用過(guò)程中的安全性，從多方面對(duì)安全可靠性進(jìn)行了周密細(xì)致的考慮。設(shè)計(jì)了

3、測(cè)量機(jī)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用視覺(jué)識(shí)別技術(shù)監(jiān)控測(cè)量的全過(guò)程；采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有效地避免測(cè)量機(jī)碰撞事故的發(fā)生；設(shè)計(jì)了多重限位保護(hù)機(jī)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(jìn)行補(bǔ)救：采用非接觸測(cè)量，防止和被測(cè)工件發(fā)生接觸。 本論文還詳細(xì)研究了測(cè)量機(jī)的調(diào)整和校驗(yàn)方法，精度測(cè)試方法，誤差補(bǔ)償方法。進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了測(cè)量機(jī)的性能。分析了誤差產(chǎn)生的原因，對(duì)測(cè)量機(jī)進(jìn)行誤差補(bǔ)償，使測(cè)量機(jī)的精度達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。 本論文的創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)

4、在以下三點(diǎn)： 1.針對(duì)零件的特殊性，提出了一種新的高可靠性，高安全性的測(cè)量機(jī)方案。包括：在無(wú)需翻轉(zhuǎn)零件的情況下，實(shí)現(xiàn)工件內(nèi)、外表面同時(shí)測(cè)量，在回轉(zhuǎn)過(guò)程中連續(xù)測(cè)量，采用非接觸測(cè)量等方案。研究了基于虛擬現(xiàn)實(shí)防止碰撞技術(shù)和視覺(jué)監(jiān)測(cè)技術(shù)，研發(fā)了一系列碰撞保護(hù)技術(shù)等。 2.研究了自動(dòng)定心技術(shù)、自動(dòng)平衡技術(shù)、卸荷式驅(qū)動(dòng)技術(shù)、非接觸測(cè)頭抗干擾技術(shù)等一系列關(guān)鍵性的實(shí)用技術(shù)，提高了測(cè)量機(jī)的精度。 3.研究了內(nèi)、外測(cè)量部件和回轉(zhuǎn)工作