柱状零件通用测量仪的研制

摘要

在机械工业中，柱状零件是一种重要的基础零件，其呈对称结构，具有传递载荷的作用，如齿轮、凸轮等，在现代机械动力传动系统中得到广泛的应用。随着工业的发展，对柱状零件的精度要求越来越高，特别是在一些高速、高精密的机械中，柱状零件的精度直接关系到产品的质量和寿命。因此，需要精密的仪器和高效的检测技术控制零件的加工质量。
　　 论文针对国内缺乏精密的柱状零件自动化测量仪这一现状，研制了柱状零件通用测量仪，主要工作如下：
　　 总结分析了柱状零件误差测量方法和国外测量仪器的特点，根据柱状零件对圆分度的要求，论述了圆分度误差测量的准则和评定指标。以柱状零件的典型--齿轮为对象，分析了其分度误差的测量方法、评定标准，确定了该仪器的测量方法。
　　 根据测量方法确定了仪器的工作原理及系统构成，在此基础上分析了仪器自动测量过程，设计了机械结构的关键部件。
　　 确定了仪器测控系统方案，对测控系统硬件进行选型和配置。
　　 在对测量软件的功能进行分析之后，采用模块化的设计方法，完成了软件开发，实现了对数据的准确采集和分析处理。
　　 本文完成了仪器的机械设计、测控系统设计与测量软件开发，该仪器可满足柱状零件几何量的测量。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 柱状零件测量技术及其仪器

1.2.1 柱状零件的测量技术

1.2.2 柱状零件自动化测量仪器

1.2.3 柱状零件的圆分度要求

1.3 课题研究意义

1.4 课题研究内容

第2章 柱状零件分度误差测量原理

2.1 圆分度误差的评定指标

2.2 齿轮分度误差的定义

2.3 齿轮齿距偏差的测量方法

2.4 本课题采用的测量方法

2.5 齿距误差评定方法

2.6 测量方法精度分析

2.7 本章小结

第3章 测量仪器的设计

3.1 仪器总体设计

3.1.1 设计思想

3.1.2 技术指标

3.1.3 仪器工作原理及系统构成

3.2 自动测量过程分析

3.3 仪器机械结构与关键部件设计

3.3.1 基座及支撑架

3.3.2 精密回转轴系及电机座

3.3.3 精密导轨

3.4 仪器的装配

3.5 精度分析

3.5.1 轴系误差对分度误差的影响

3.5.2 导轨定位误差对分度误差的影响

3.6 本章小结

第4章 仪器测控系统设计

4.1 开放式数控技术的发展

4.2 开放式数控系统的结构形式

4.3 仪器测控方案设计

4.4 仪器测控系统硬件选型

4.4.1 圆光栅及读数头

4.4.2 多维触发式测头系统

4.4.3 交流伺服系统

4.4.4 仪器选用的交流伺服系统

4.4.5 工业控制计算机

4.5 伺服驱动系统的配置

4.5.1 横河伺服驱动系统配置

4.5.2 富士伺服驱动系统配置

4.5.3 松下伺服系统配置

4.6 仪器控制面板设计

4.7 基于多轴运动控制器的开放式测控系统

4.7.1 运动控制技术及PMAC运动控制器简介

4.7.2 PMAC2-Lire的特点

4.7.3 PMAC与伺服系统连接

4.7.4 控制器的参数配置

4.7.5 控制系统PID参数整定

4.7.6 控制器位置捕捉功能

4.7.7 运动控制程序

4.7.8 PLC逻辑控制程序

4.7.9 数据的实时性采集

4.8 本章小结

第5章 测量软件开发

5.1 软件开发环境

5.2 软件数据交换机制

5.3 软件系统框架

5.3.1 软件实现目标

5.3.2 软件框架设计

5.3.3 人机交互界面实现

5.4 本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间所取得的学术成果

致 谢