【摘要】：受空間、視覺、觸覺等因素的制約,軸承內(nèi)徑尺寸測量一直比外徑尺寸測量難度大很多。受光學(xué)靈敏杠桿放大作用的啟發(fā),本文創(chuàng)新性地提出了雙光學(xué)靈敏杠桿的的測量方法,對(duì)微小位移進(jìn)行兩級(jí)放大,從而提高放大倍數(shù),進(jìn)而提高測量微小位移的分辨力,本文對(duì)此展開理論研究及原理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),其主要內(nèi)容如下:首先,提出了一種新型的軸承內(nèi)徑尺寸測量方法—雙光學(xué)靈敏杠桿法,簡稱雙光杠桿法,結(jié)合光的反射定律,過解析幾何的辦法建立雙光學(xué)靈敏杠桿法測量內(nèi)徑尺寸的數(shù)學(xué)模型,并計(jì)算了各反射鏡所在的光杠桿機(jī)構(gòu)的放大倍數(shù)及其理論分辨力,在本文針對(duì)30mm的軸承內(nèi)徑設(shè)計(jì)的測量方案中,反射鏡A單獨(dú)作用下的放大倍數(shù)為18.49倍,反射鏡B單獨(dú)作用下的放大倍數(shù)為13.49倍;測頭A的分辨力理論值約為0.03μm,測頭B的分辨力理論值約為0.04μm,綜合可得該雙光杠桿法的分辨力可達(dá)到0.05μm,理論上可以實(shí)現(xiàn)亞微米級(jí)的測量。其次,根據(jù)光的反射定律,采用矢量法與解析幾何法建立了反射鏡裝調(diào)誤差分析模型,得出反射鏡繞x軸方向旋轉(zhuǎn)的反射鏡并不影響光斑在CCD相機(jī)上目標(biāo)方向的位移,各反射鏡繞z軸方向旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的誤差、反射鏡沿軸方向的位移誤差才會(huì)影響光斑在CCD相機(jī)上目標(biāo)方向的位移。最后,設(shè)計(jì)了軸承內(nèi)徑尺寸測量的原理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)值與理論值相一致,證明了理論模型的正確性;設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了CCD相機(jī)在Zernike矩亞像素算法下分辨力為0.5μm,根據(jù)此分辨力計(jì)算出在實(shí)際測量過程中測頭A、測頭B分辨力為0.1μm,可滿足微米級(jí)的測量需求。本文的研究為軸承內(nèi)徑的測量提供了可行方法,該方法有利于在小尺寸在線測量上的應(yīng)用推廣。
【學(xué)位授予單位】：中國計(jì)量大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH133.3
【圖文】：

圖 1. 1 氣動(dòng)塞規(guī)法原理圖都會(huì)安裝一個(gè)探頭，當(dāng)氣體經(jīng)過這個(gè)孔間值，由于孔徑的大小決定了這個(gè)壓力值的計(jì)算出孔徑的具體數(shù)據(jù)，這種儀器的優(yōu)點(diǎn)廣，但也存在一些不足之處，如其測量儀果的影響非常大，從而對(duì)環(huán)境要求較高等儀是以電信號(hào)作為測試的基本要素，一般都兩種電動(dòng)測量儀，分別是：圓度儀、電動(dòng)用了直接接觸的方法實(shí)現(xiàn)孔徑的測量，測進(jìn)行直接的接觸，然后在軸輪的作用下對(duì)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，獲得孔的基本形狀，再使用各程中要全程接觸測量對(duì)象，一旦因?yàn)闇y力部件受到損傷，進(jìn)而導(dǎo)致儀器和測量對(duì)象

圖 1. 2 三坐標(biāo)測量機(jī)示意圖1.2.2 內(nèi)徑尺寸測量方法的研究（1）單點(diǎn)法單點(diǎn)法主要針對(duì)工件生產(chǎn)加工中最后一道工序磨加工的在線檢測。磨加工過程中，軸承內(nèi)表面布滿冷卻液及磨屑, 不適用于光學(xué)測量[18]；由于軸承內(nèi)孔的空間有限，多點(diǎn)測量有所不便, 因此采用單點(diǎn)法測量，其測量原理圖如圖 1.3所示：測量時(shí)先將標(biāo)準(zhǔn)工件置于測試平臺(tái)，測出1L ，再將被測工件安裝于測試平臺(tái)，測出2L ，從而求得工件在內(nèi)徑方向上的尺寸變動(dòng)量 。圖 1. 3 單點(diǎn)法測量軸承內(nèi)徑原理圖

圖 1. 2 三坐標(biāo)測量機(jī)示意圖寸測量方法的研究法要針對(duì)工件生產(chǎn)加工中最后一道工序磨加工的在線內(nèi)表面布滿冷卻液及磨屑, 不適用于光學(xué)測量[18]；多點(diǎn)測量有所不便, 因此采用單點(diǎn)法測量，其測量將標(biāo)準(zhǔn)工件置于測試平臺(tái)，測出1L ，再將被測工件從而求得工件在內(nèi)徑方向上的尺寸變動(dòng)量 。

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本文編號(hào)：2771984