本文關(guān)鍵詞：基于光視覺技術(shù)的深孔直線度檢測系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：深孔加工是機械加工中的一個重要分支,深孔直線度檢測則是深孔領(lǐng)域的一個世界性難題,如何準確快速地檢測深孔直線度是長久以來的一個研究熱點。目前,隨著計算機、CCD、圖像處理等技術(shù)的發(fā)展,光視覺技術(shù)已越來越廣泛地被應(yīng)用于高精密檢測,是未來該領(lǐng)域的一個重要發(fā)展方向。本文創(chuàng)新性地將光視覺技術(shù)應(yīng)用于深孔直線度檢測,為這個技術(shù)難題的解決提供了一種新的思路、新的方法,做出了新的探索。本文針對深孔直線度檢測和光視覺技術(shù)進行了大量研究。首先闡述其研究背景、目的和意義,然后詳細評述了深孔直線度檢測的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀并指出其存在的問題,在此基礎(chǔ)上提出了基于光視覺技術(shù)的深孔直線度檢測系統(tǒng)研究,主要研究內(nèi)容如下:(1)設(shè)計了可以在深孔內(nèi)實現(xiàn)自動進給、自動定心以及自動適應(yīng)孔截面變化的機構(gòu),并對機構(gòu)各部件進行了詳細分析和合理選型;(2)建立了深孔直線度檢測模型,并闡述其工作原理;(3)提出了利用坐標變換等相關(guān)知識解決實際檢測中橢圓中心擬合問題的方法,并對其算法進行詳細闡述;(4)提出利用坐標軸變換的方法將空間直線度誤差評定轉(zhuǎn)化成為平面圓度的誤差評定,并詳細說明該算法;(5)利用Matlab、Excel等軟件對本文所提的直線度誤差算法進行了驗證。本文所述的基于光視覺技術(shù)的深孔直線度檢測方法,克服了傳統(tǒng)方法(如準直望遠鏡法、活塞法、臂桿法等)精度低的缺點,而且相較于目前先進的激光準直法,本文方法無需嚴格繁瑣的對準調(diào)節(jié)操作且不受外界因素干擾;本文提出的直線度擬合和計算方法具有新穎簡單、軟件運算、精度高等特點。因此,本文的研究在深孔直線度檢測方面具有重要的理論意義和實用價值。
【關(guān)鍵詞】：深孔 直線度 誤差評定 線結(jié)構(gòu)光視覺 CCD
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG83
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 1.緒論11-21
• 1.1 課題的目的和意義11-12
• 1.2 深孔直線度檢測簡介12-13
• 1.3 深孔直線度檢測研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 光視覺技術(shù)簡介15-18
• 1.4.1 光視覺測量說明15-17
• 1.4.2 光視覺測量技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-18
• 1.5 課題來源18-19
• 1.6 本課題研究意義19-20
• 1.7 研究內(nèi)容20-21
• 2.深孔直線度誤差的影響因素和測量方法概述21-38
• 2.1 影響深孔直線度誤差因素21-29
• 2.1.1 鉆孔工作方式的影響21-23
• 2.1.2 加工刀具形狀的影響23-24
• 2.1.3 切削力的影響24
• 2.1.4 鉆桿剛度的影響24-25
• 2.1.5 切削速度的影響25-26
• 2.1.6 工件材料的影響26-27
• 2.1.7 導(dǎo)向套的影響27-29
• 2.2 深孔直線度誤差測量方法概述29-37
• 2.2.1 透光測量法29-30
• 2.2.2 感應(yīng)式應(yīng)變片測量法30
• 2.2.3 準直鏡測量法30-31
• 2.2.4 激光測量法31
• 2.2.5 超聲波測量法31-33
• 2.2.6 塞規(guī)檢驗法33
• 2.2.7 杠桿法33-34
• 2.2.8 圓度法34
• 2.2.9 基于圖像處理的激光反射法34-35
• 2.2.10 臂桿法35
• 2.2.11 激光—PSD法35-37
• 2.2.12 本文選用的檢測方法37
• 2.3 本章小結(jié)37-38
• 3.深孔直線度檢測系統(tǒng)的總體設(shè)計38-61
• 3.1 驅(qū)動機構(gòu)設(shè)計38-42
• 3.1.1 傳動機構(gòu)設(shè)計39-42
• 3.1.2 其他原件的選取42
• 3.1.3 CCD調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)42
• 3.2 自適應(yīng)機構(gòu)設(shè)計42-47
• 3.2.1 錐形結(jié)構(gòu)44-45
• 3.2.2 彈簧的選取45-47
• 3.3 彈簧—錐形結(jié)構(gòu)固有頻率47-48
• 3.4 檢測系統(tǒng)設(shè)計48-59
• 3.4.1 線激光器48-50
• 3.4.2 激光位移傳感器50-51
• 3.4.3 動態(tài)傾角傳感器51-53
• 3.4.4 CCD介紹53-57
• 3.4.5 圖像采集卡57-58
• 3.4.6 成像系統(tǒng)58-59
• 3.5 本章小結(jié)59-61
• 4.檢測模型的建立和實際軸線的求取61-77
• 4.1 檢測系統(tǒng)介紹61-65
• 4.1.1 檢測裝置組成61-62
• 4.1.2 檢測系統(tǒng)工作原理62-63
• 4.1.3 采樣步長的確定63-65
• 4.2 建立直線度評定模型65-68
• 4.2.1 提取點信息66
• 4.2.2 擬合橢圓中心66-67
• 4.2.3 各中心點集成67
• 4.2.4 實際軸線擬合67-68
• 4.3 建立測量坐標系和計算任意點坐標68-69
• 4.4 橢圓光弧中心定位算法69-75
• 4.4.1 建立孔截面方程70-72
• 4.4.2 投影坐標計算72-73
• 4.4.3 坐標變換73-74
• 4.4.4 橢圓中心定位74-75
• 4.5 實際深孔軸線求取75
• 4.6 本章小結(jié)75-77
• 5.深孔中心軸線直線度誤差評定77-94
• 5.1 深孔直線度誤差評定方法概述77-82
• 5.1.1 兩端點連線法78-79
• 5.1.2 最小二乘法79-80
• 5.1.3 最小區(qū)域包容法80-82
• 5.2 直線度誤差評定算法82-86
• 5.2.1 建立擬合直線方程82
• 5.2.2 新建坐標系的轉(zhuǎn)換82-85
• 5.2.3 深孔直線度誤差的求取85-86
• 5.3 算法實驗86-92
• 5.3.1 求解f87-89
• 5.3.2 求得l, n,ml的具體值89
• 5.3.3 求取直線度誤差89-92
• 5.4 本章小結(jié)92-94
• 6.檢測系統(tǒng)誤差分析94-97
• 6.1 引起誤差的各項因素94-96
• 6.1.1 面陣CCD引起的誤差94
• 6.1.2 圖像處理的誤差94-95
• 6.1.3 自適應(yīng)裝置的誤差95
• 6.1.4 線激光器產(chǎn)生的誤差95
• 6.1.5 環(huán)境影響產(chǎn)生的誤差95
• 6.1.6 數(shù)據(jù)處理產(chǎn)生的誤差95-96
• 6.2 系統(tǒng)誤差合成96
• 6.3 本章小結(jié)96-97
• 7.結(jié)論與展望97-99
• 7.1 結(jié)論97
• 7.2 展望97-99
• 參考文獻99-104
• 攻讀碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文及所取得的研究成果104-105
• 致謝105-106

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：基于光視覺技術(shù)的深孔直線度檢測系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：485572