大长径比深孔零件几何参数检测系统

摘要

中国的装备制造业正经历快速升级与发展，这对机械零件的加工制造精度提出了更高的要求。孔类零件作为最常见的零件类型之一，广泛应用于各类装备的机械结构中，其制造精度将对装备的整体性能产生影响。因此，对孔类零件的几何参数进行精密检测，对于保障其生产质量、提高加工与装配精度具有重要意义。
　　当前，对大长径比深孔零件，尤其是内径尺寸较小的孔件进行精密检测，由于测量空间较为局促及被测件轴向尺寸较大等多种因素的限制，仍然存在较大的困难，现有的测量方案及测量设备大多只能对被测零件的单一参数进行检测。
　　本文根据实际测量任务要求，设计了一套用于对大长径比深孔零件进行多几何参数检测的系统。完成了检测系统的整体设计及搭建;提出了一种对测量单元进行校准的方法;并对检测系统的主要误差项进行了分离及补偿。使用该系统对深孔零件进行几何参数检测，被测零件经一次装夹，系统即可对其内孔任一横截面的尺寸进行测量，并对内孔的圆度及直线度进行评定。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 课题的研究背景及意义

1．2 内孔参数测量技术应用及研究概况

1．3 课题来源及主要研究内容

第二章 检测系统设计方案及测量原理概述

2．1 测量任务分析及方案选择

2．2 系统整体设计方案

2．2．1 系统结构设计方案

2．2．2 测量传感器的选择

2．3 检测系统测量原理

2．3．1 内径及圆度误差测量原理

2．3．2 直线度误差测量原理

2．4 本章小结

第三章 检测系统的构建

3．1 检测系统的整体结构

3．2 回转测量单元的设计

3．2．1 回转测量单元机械结构设计

3．2．2 接触式位移传感器的选型

3．2．3 伺服电机系统的选型

3．2．4 圆光栅角度测量系统的选型

3．2．5 联轴器的选型

3．2．6 导电滑环的选型

3．3 测量驱动单元的设计

3．4 检测系统的控制及数据采集单元

3．4．1 回转测量单元的控制及数据采集

3．4．2 驱动单元的控制及数据采集

3．5 本章小结

第四章 检测系统的校准及误差分析

4．1 电感测头的零位半径校准

4．1．1 电感测头的零位半径校准原理介绍

4．1．2 校准方法的仿真计算验证

4．2 回转测量单元误差分析

4．2．1 圆光栅测角误差的分离与修正

4．2．2 测头的触头半径对测头零位半径校准的影响

4．2．3 测头的触头半径在测量时的补偿

4．3 导轨运动直线度误差的分离与修正

4．4 本章小结

第五章 检测系统的数据处理方法

5．1 圆度误差及其评定

5．1．1 圆度误差

5．1．2 圆度误差的评定

5．2．1 直线度误差

5．2．2 直线度误差的评定

5．3 本章小结

第六章 检测系统测量实验

6．1 测头校准实验

6．2 孔径及圆度测量实验

6．3 内孔素线直线度测量实验

第七章 总结与展望

7．1 工作总结

7．2 工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文