【摘要】：大型軸類零件是眾多生產(chǎn)制造設(shè)備上應(yīng)用廣泛的一類圓柱構(gòu)件,其形狀誤差包括圓柱度等直接被復(fù)制到制成品上,引起制成品表面質(zhì)量瑕疵,因此大型圓柱表面形狀誤差的測量精度標(biāo)志著國家重大裝備制造業(yè)的技術(shù)水平、創(chuàng)新能力和產(chǎn)品的國際競爭力。論文基于實現(xiàn)大型圓柱廓形在線測量和重構(gòu)的新技術(shù)——并行誤差分離技術(shù),研究其驗證設(shè)備測控系統(tǒng)中的運動控制和同步數(shù)據(jù)采集控制等一些關(guān)鍵問題,對于保障驗證實驗的順利進(jìn)行、完善并行誤差分離技術(shù)起著重要作用。本文從并行誤差分離技術(shù)測量原理入手,基于測量系統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)工作原理,規(guī)劃了信息系統(tǒng)總體框架,提煉了信息系統(tǒng)各模塊的主要工作,選擇所使用的運動控制卡、數(shù)據(jù)采集卡、角編碼器以及傳感器等核心器件,組建完成了測控信息系統(tǒng);詳細(xì)給出板卡之間的線路連接和具體使用板卡的功能及其工作原理;利用運動控制卡的回歸原點功能函數(shù)和角編碼器的零位機械信號實現(xiàn)了回轉(zhuǎn)運動定位和直線移動定位控制。利用運動控制卡在線性比較觸發(fā)功能,通過外部觸發(fā)控制實現(xiàn)了多傳感器同步圓周均勻數(shù)據(jù)采集控制和零位顯示;鑒于單周多路同步數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)量超出了數(shù)據(jù)采集卡的存儲能力,采用基于事件的分段同步采集控制策略實現(xiàn)多路數(shù)據(jù)的同步采集和存儲�；赩isual Studio 2010,開發(fā)了測控軟件,應(yīng)用Windows的多任務(wù)機制,實現(xiàn)了順序運動控制和數(shù)據(jù)采集控制及其數(shù)據(jù)存儲功能,使得測量過程中全面自動化,排除人為干擾,保障了驗證設(shè)備的測量效率和測量精度。軟件通過實際運行,證明完成了驗證實驗需要的運動控制和數(shù)據(jù)采集功能,通過對數(shù)據(jù)采集結(jié)果的分析證明了軟件正確實現(xiàn)了整周的五通道均勻數(shù)據(jù)采集,該軟件已投入驗證實驗,證明軟件全面勝任驗證實驗的要求。
【圖文】：

合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)術(shù)碩士研究生學(xué)位論文—并行誤差分離技術(shù)” (項目編號：51475132)和安徽省自然科學(xué)基金項目“誤差分離技術(shù)及關(guān)鍵技術(shù)研究” (項目編號：1508085ME81)，研究基于并行分離法的圓柱廓形在線高精度測量的測控系統(tǒng)驗證設(shè)備，解決測控系統(tǒng)中的控制和同步數(shù)據(jù)采集控制等一些關(guān)鍵問題，對于保障驗證實驗的順利進(jìn)行、并行誤差分離技術(shù)起著重要作用。.2 國內(nèi)外課題研究現(xiàn)狀東北大學(xué)學(xué)者采用雙測頭誤差測量原理對軸類零件廓形在線的測量技術(shù)[5]行研究，其旋轉(zhuǎn)臺采用的是轉(zhuǎn)軸式，如圖 1.1 所示，被測軸在軸系的支撐下，溜板分步直行帶動兩傳感器感測被測圓柱表面，數(shù)據(jù)采集卡采集數(shù)據(jù)。其的優(yōu)點是方案對測量環(huán)境要求不高，適合大尺寸在線測量，缺點是沒有經(jīng)過驗證且理論上無法消除徑向旋轉(zhuǎn)誤差對實驗結(jié)果的影響。

圖 1.2 轉(zhuǎn)臺式圓柱度儀Fig 1.2 A cylindricity instrument華中科技大學(xué)的學(xué)者對旋轉(zhuǎn)臺的控制進(jìn)行研究，研究者采用兩種控制方來實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)臺的閉路控制，實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)臺均勻旋轉(zhuǎn)，，這兩種方式分別為：環(huán)控制方式和數(shù)字位置環(huán)控制方式。數(shù)字速度環(huán)控制方式是由圓光柵（）反饋的速度值，通過調(diào)節(jié)電機速度，實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)臺均勻旋轉(zhuǎn)。數(shù)字位置式：由圓光柵（角編碼器）反饋被控對象實際運行位置，實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)臺均。上海大學(xué)的研究者使用在位測量的方法，在不拆除設(shè)備的情況下，對高型軸類零件測量系統(tǒng)進(jìn)行研究。其總系架構(gòu)如圖 1.3 所示，包括五大�？刂颇K、誤差分離模塊、誤差補償模塊、誤差評定模塊及數(shù)據(jù)顯示存。其比較有意義的是可以及時將誤差分離模塊得到的直線運動的測量架和在位測量的機床主軸的運動誤差發(fā)送到誤差補償模塊中，誤差補償模義，將主軸的運動誤差數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差補償，之后將補償后的數(shù)據(jù)輸出到
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG802

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2665453