本文關(guān)鍵詞：薄壁軸承套圈外輪廓精密測量技術(shù)研究

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【摘要】：軸承被稱為“機械關(guān)節(jié)”，隨著機械、電子，尤其是航空航天和精密機械制造技術(shù)的快速發(fā)展和產(chǎn)品精度的提高，其加工精度和質(zhì)量也隨之提高。薄壁軸承是軸承尺寸系列中壁厚最薄的一種，常用在需要精確控制或者旋轉(zhuǎn)軸拆卸位置苛刻的地方，其檢測精度的要求也極高。為滿足軸承套圈外輪廓的檢測需求，通過對比分析現(xiàn)有檢測方法及未來檢測發(fā)展趨勢，著重研究了光透過式檢測方法測量的原理，并采用該方法擬定測量方案，對測量儀的組成及結(jié)構(gòu)進行了研究，并對其中關(guān)鍵部件進行選型，搭建測量儀；對測量儀各子系統(tǒng)間通訊形式進行分析研究，對測量數(shù)據(jù)的濾波處理進行理論研究，在此基礎(chǔ)上對套圈輪廓進行測量實驗，，最終對實驗數(shù)據(jù)進行分析并驗證方案的可行性。 對光透過式方法三維輪廓測量原理進行了深入分析及研究。對薄壁軸承套圈待檢測參數(shù)及技術(shù)特點的分析，研究了光透過式和光柵測量的原理、亞像素定位算法，得出測量點在CCD上投影信息；對測頭組件的光源類型、照明方式及檢測光路進行了對比分析，設(shè)計了兩組光透過式測頭均采用LED固體光源進行背面照射進行測量的方案。 通過測量方法的分析和構(gòu)件結(jié)構(gòu)原理研究，搭建了專用薄壁套圈輪廓檢測平臺，系統(tǒng)檢測工作臺采用旋轉(zhuǎn)氣場在套圈內(nèi)表面形成的壓力差進行定位，確保套圈位于測頭有效檢測范圍內(nèi)，帶動測頭上下移動的平移臺采用步進電機驅(qū)動，平移臺由高精密滾珠螺桿與高精密線性滑塊導(dǎo)軌相結(jié)合，保證了測頭掃描時高度方向上的平穩(wěn)、精確地定位。 研究了光學(xué)測頭組件的標定技術(shù)、計算機與光學(xué)測頭組件及電機運動控制器間的通信原理，在對測量系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集過程中出現(xiàn)的噪聲做出分析后，采用有限沖擊響應(yīng)(FIR)濾波器對信號進行濾波處理。 進行薄壁軸承套圈測量實驗，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)進行對比分析，驗證檢測儀設(shè)計的可行性。對檢測儀可能產(chǎn)生的主要誤差及來源進行分析，基于誤差理論分析，提出了對本系統(tǒng)的幾種改進和完善措施用以提高檢測精度。
【關(guān)鍵詞】：薄壁軸承套圈 非接觸測量 氣旋定位工作臺 系統(tǒng)標定 誤差分析
【學(xué)位授予單位】：河南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH133.3;TG806
【目錄】：

• 摘要2-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 研究背景及意義8-9
• 1.2 軸承套圈輪廓檢測國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 軸承套圈溝道檢測9-11
• 1.2.2 軸承套圈直徑檢測11-13
• 1.3 課題來源及研究內(nèi)容13-14
• 第2章 檢測系統(tǒng)總體方案設(shè)計14-36
• 2.1 薄壁軸承套圈結(jié)構(gòu)及技術(shù)特點14-15
• 2.2 檢測方法的選定15-19
• 2.3 邊緣檢測算法19-21
• 2.3.1 形心法20
• 2.3.2 灰度重心法20-21
• 2.4 總體方案設(shè)計21-22
• 2.5 光學(xué)測頭組件的設(shè)計22-26
• 2.5.1 光源的選取22-25
• 2.5.2 照明方式及檢測光路部分25-26
• 2.6 設(shè)備搭載平臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計26-27
• 2.7 驅(qū)動及運動控制系統(tǒng)27-35
• 2.7.1 執(zhí)行部件27-29
• 2.7.2 運動控制系統(tǒng)29-31
• 2.7.3 傳動裝置31
• 2.7.4 反饋測量裝置31-33
• 2.7.5 運動控制方式33-35
• 2.8 本章小結(jié)35-36
• 第3章 氣旋定位系統(tǒng)的設(shè)計36-46
• 3.1 旋轉(zhuǎn)氣場定位原理36
• 3.2 流固耦合數(shù)值模擬36-42
• 3.2.1 有限元法及其控制方程37-39
• 3.2.2 模型建立及耦合條件設(shè)置39-41
• 3.2.3 耦合求解結(jié)果41-42
• 3.3 流固耦合結(jié)果分析42-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 第4章 數(shù)據(jù)處理及實驗分析46-56
• 4.1 測頭標定技術(shù)46-49
• 4.1.1 單點校準46-47
• 4.1.2 雙測頭間距的標定47-48
• 4.1.3 光幕不共面的校準48-49
• 4.2 RS232C 串口通信49-51
• 4.3 數(shù)字濾波51-53
• 4.3.1 有限長單位脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器51-52
• 4.3.2 FIR 低通濾波器的設(shè)計52-53
• 4.4 實驗結(jié)果與分析53-55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 第5章 測量系統(tǒng)誤差分析56-64
• 5.1 誤差理論基礎(chǔ)56-57
• 5.2 檢測系統(tǒng)誤差來源57-61
• 5.2.1 直線位移誤差57-58
• 5.2.2 直徑測量誤差58-61
• 5.3 提高精度措施61-63
• 5.4 小結(jié)63-64
• 第6章 結(jié)論與展望64-66
• 6.1 本文總結(jié)64
• 6.2 研究展望64-66
• 參考文獻66-69
• 致謝69-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果70

【參考文獻】

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本文編號：968948