双LD-双PSD深孔轴线直线度检测技术研究

摘要

为了更好的对深孔零件进行质量控制,当工件深孔加工完成后需要进行深孔轴线直线度检测,如若采用现有的方法检测,测量精度有时不能满足要求。现阶段,我国越来越重视计量测试技术,已投入大量的人力和物力并取得一定成果,但离国际先进水平还有一定差距。因此,当务之急我们需要对深孔直线度检测技术进行深入研究,加快测量技术的发展,使深加工技术迈上一个新台阶。
　　本文以满足深孔直线度检测市场需求为目的,针对动车车轴进行直线度误差测量,以激光准直法为基础,提出了双LD-双PSD的深孔轴线直线度检测方法,基于坐标变换原理,提出将深孔轴线直线度误差的评定转变为给定平面圆度误差评定的方法。
　　首先,对比分析现有的深孔直线度误差检测方法,提出双LD-双PSD的深孔轴线直线度检测方法;其次,建立深孔轴线直线度测量模型,阐述检测系统的工作原理以及装置的组成,利用Pro/E完成自定心装置和支架的三维建模,并借助Protel99SE完成相关电路的设计;然后,采用一端多点固定和两端固定这两种装夹工件方案,针对每种方案建立空间坐标系和参数方程,依据Newton迭代法求解参数方程,得测量截面中心点坐标,用 Matlab7.0编写程序拟合得到实际孔轴线,大致了解孔弯曲状况;最后,推导误差评定算法,绘制流程图,编写Matlab程序进行算法验证。
　　课题研究表明,双LD-双PSD的深孔轴线直线度检测方法,原理简单,方法新颖,基本满足测量的要求,但有不足之处需加以完善;深孔轴线直线度误差评定运算过程无需人为计算,节省时间,评定精度相对有所提升,比最小二乘法提高约4.62％,比最小区域法提高约1％。

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1 绪论

1.1课题背景

1.2 国内外研究现状及分析

1.3 课题来源、研究意义及研究内容

2 深孔直线度误差检测方法分析

2.1 深孔直线度误差概述

2.2 影响深孔直线度误差的因素

2.3 现有的深孔直线度误差检测方法

2.4 适用本课题研究的深孔直线度误差检测方法

2.5 本章小结

3 测量模型的建立及深孔轴线的求取

3.1 测量模型的建立

3.2 采样步长的确定

3.3 实际深孔轴线的求取

3.4 本章小结

4 深孔轴线直线度检测系统总体设计

4.1 机械部分

4.2 光源部分

4.3 信号采集与处理部分

4.4 本章小结

5 深孔轴线直线度误差评定

5.1 直线度误差评定的国家标准

5.2 深孔轴线直线度误差评定方法

5.3 本课题所选用的误差评定算法

5.4 误差评定算法验证

5.5 本章小结

6 工作总结与展望

6.1 工作总结

6.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果

致谢