球形零件廣泛應用于精密機械、儀器儀表、航空航天設備等領域中,并且對其精度要求也越來越高,如在陀螺儀和精密軸承中,球形構(gòu)件的精度直接影響整臺儀器裝置的工作質(zhì)量。高精度球形零件的球度是評價零件的重要標準,現(xiàn)有的球度檢測技術(shù)多以接觸測量為主,對于大于半球或全球面的測量還有很多困難,難以實現(xiàn)高精度、高效率的過半球面面形三維檢測,這限制了球體零件的廣泛應用和尖端科技領域的發(fā)展。因此,深入研究高精度球度測量技術(shù)具有重要的理論意義和工程應用價值。本文針對高精度球度測量問題,提出一種非接觸式球坐標測量方法,理論分析了影響球度測量精度的誤差因素,建立了系統(tǒng)測量模型,針對主要幾何誤差因素提出了誤差補償方法,開展了相關(guān)實驗測試研究。建立了球坐標測量系統(tǒng)的精確測量模型。根據(jù)球坐標測量系統(tǒng)測量原理和結(jié)構(gòu)組成,分析了影響系統(tǒng)測量精度的20項幾何誤差;基于準剛體假設,通過齊次坐標變換,建立了包含20項幾何誤差因素的系統(tǒng)精確測量模型;在此基礎上,定量分析了每項幾何誤差對系統(tǒng)測量精度的影響規(guī)律。結(jié)果表明,旋轉(zhuǎn)軸幾何誤差和系統(tǒng)裝配誤差中的6項位移誤差是影響系統(tǒng)球度測量精度的主要因素,同時,減小被測球偏心誤差有利于提高系統(tǒng)球...

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 論文的選題背景及意義
    1.2 球度測量方法國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 基于圓度儀的測量方法
        1.2.2 基于三坐標測量機的測量方法
        1.2.3 基于傳感器的旋轉(zhuǎn)測頭法
        1.2.4 干涉測量法
        1.2.5 氣動測量法
    1.3 存在的主要問題以及本文的新方法
        1.3.1 現(xiàn)有球度測量方法存在的問題
        1.3.2 本文提出的球坐標測量方法
    1.4 本文思路和主要工作內(nèi)容
第二章 球坐標測量系統(tǒng)誤差分析及建模仿真
    2.1 系統(tǒng)測量原理
    2.2 幾何誤差分析
    2.3 數(shù)學建模
        2.3.1 齊次坐標變換矩陣
        2.3.2 球坐標測量系統(tǒng)測量模型
    2.4 誤差仿真分析
        2.4.1 幾何誤差對系統(tǒng)測量精度的影響規(guī)律
        2.4.2 被測球偏心對“幾何誤差—系統(tǒng)測量精度”的影響規(guī)律
    2.5 本章小結(jié)
第三章 球坐標測量系統(tǒng)誤差補償方法
    3.1 臥式主軸回轉(zhuǎn)誤差補償方法
        3.1.1 回轉(zhuǎn)誤差分離技術(shù)
        3.1.2 基于反向法的回轉(zhuǎn)誤差測量方法
        3.1.3 回轉(zhuǎn)軸回轉(zhuǎn)誤差補償方法
    3.2 裝配誤差標定方法
        3.2.1 標定模型
        3.2.2 標定原理及算法
        3.2.3 裝配誤差標定仿真
    3.3 本章小結(jié)
第四章 實驗及分析
    4.1 臥式主軸回轉(zhuǎn)誤差測量實驗
        4.1.1 實驗步驟
        4.1.2 實驗結(jié)果
    4.2 裝配誤差標定實驗
        4.2.1 測量裝置
        4.2.2 實驗步驟
        4.2.3 實驗結(jié)果
    4.3 球度測量實驗
        4.3.1 實驗步驟
        4.3.2 實驗結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 本文工作總結(jié)
    5.2 本文的創(chuàng)新點和進步點
    5.3 進一步展望
致謝
參考文獻
附錄A 攻讀碩士學位期間獲得的研究成果
附錄B 攻讀碩士學位期間參加的學術(shù)活動



本文編號：4038769