【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(yùn)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(jī)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(yùn)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(yùn)動控制卡的回歸原點功能函數(shù)和角編碼器的零位機(jī)械信號實現(xiàn)了回轉(zhuǎn)運(yùn)動定位和直線移動定位控制。利用運(yùn)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(jī)制,實現(xiàn)了順序運(yùn)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(yùn)行,證明完成了驗證實驗需要的運(yùn)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(jī)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(yùn)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(bǔ)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(yùn)動的測量架和在位測量的機(jī)床主軸的運(yùn)動誤差發(fā)送到誤差補(bǔ)償模塊中，誤差補(bǔ)償模義，將主軸的運(yùn)動誤差數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差補(bǔ)償，之后將補(bǔ)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