基于激光跟蹤儀的大型精密零件平面度檢測技術(shù)研究
本文關(guān)鍵詞:基于激光跟蹤儀的大型精密零件平面度檢測技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著現(xiàn)代制造業(yè)的飛速發(fā)展,光電、機械、能源、船舶等行業(yè)對高精度大尺寸旋轉(zhuǎn)軸系產(chǎn)品的需求越來越大,對大型精密止推零件的平面度要求也越來越高。對于平面度的檢測,,傳統(tǒng)的檢測手段如指示器法、表橋法、跨步儀法等已經(jīng)滿足不了我們的需求,主要表現(xiàn)在測量精度不夠,并存在無法實現(xiàn)非連續(xù)面的檢測,無法實現(xiàn)在位檢測等缺點。上世紀九十年代后出現(xiàn)的激光跟蹤儀作為一種大尺寸三維測量儀器,因其測量精度高、測量高效、能在位檢測,可動態(tài)測量,便于攜帶等優(yōu)點,在工業(yè)測量中得到了越來越廣泛的應用。因此,本文提出了一種基于激光跟蹤儀的大型精密零件平面度檢測方法。本論文主要研究內(nèi)容包括以下幾個部分: 1.調(diào)研了激光跟蹤儀的結(jié)構(gòu)組成以及工作原理,分析了影響激光跟蹤儀測距和測角精度的主要因素。在此基礎(chǔ)上,對單站測量平面度不確定度進行了理論分析,并通過實驗驗證了單站不能滿足平面度要求為0.03mm(±0.015mm)的Φ5m止推環(huán)測量要求。因此,我們提出了基于激光跟蹤儀的移站測量方法。 2.介紹了移站測量的原理,建立了移站測量的數(shù)學模型。給出了移站測量的算法模型,并結(jié)合激光跟蹤儀自身特點,提出了移站算法中初始值確定的方法,從而優(yōu)化了算法模型。 3.研究了移站測量的布局,通過仿真分析了不同的移站次數(shù)、不同布局和站間高度差對移站測量平面度的影響,并采用Monte-Carlo模擬方法對移站的不確定度進行了理論分析。 4.使用移站測量技術(shù)對Φ5m大圓臺平面度進行了測量實驗,并與跨橋-水平儀法的檢測結(jié)果進行了對比,通過實驗及分析結(jié)果證明了移站測量方法的可行性。
【關(guān)鍵詞】:大尺寸平面度檢測 激光跟蹤儀 移站測量
【學位授予單位】:中國科學院研究生院(光電技術(shù)研究所)
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TG806;TH744.5
【目錄】:
- 致謝4-5
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-9
- 第1章 緒論9-19
- 1.1 課題的研究背景及意義9
- 1.2 大型精密零件平面度檢測方法簡介9-18
- 1.2.1 跨橋-水平儀法9-10
- 1.2.2 水平儀隨機走位法10-11
- 1.2.3 液面法11-12
- 1.2.4 三點支撐法12
- 1.2.5 光軸法12-14
- 1.2.6 三點法14
- 1.2.7 轉(zhuǎn)臺-懸臂法14-15
- 1.2.8 三坐標測量機法15-16
- 1.2.9 大尺寸測量儀器16-18
- 1.3 課題任務18
- 1.4 論文研究內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)18-19
- 第2章 激光跟蹤儀單站測量19-33
- 2.1 激光跟蹤儀的組成和工作原理19-22
- 2.1.1 激光跟蹤儀的組成19-20
- 2.1.2 激光跟蹤儀的工作原理20-22
- 2.2 激光跟蹤儀的誤差組成22-25
- 2.2.1 測距誤差因素22-24
- 2.2.2 測角誤差因素24-25
- 2.3 激光跟蹤儀單站測量25-32
- 2.3.1 單站測量模型25-26
- 2.3.2 單站測量平面度不確定度驗證實驗26-28
- 2.3.3 單站測量平面度重復性研究28-31
- 2.3.4 激光跟蹤儀單站測量小結(jié)31-32
- 2.4 本章小結(jié)32-33
- 第3章 激光跟蹤儀移站測量原理33-39
- 3.1 激光跟蹤儀移站測量原理33-35
- 3.2 激光跟蹤儀移站算法研究35-38
- 3.2.1 初始值的確定36-38
- 3.3 本章小結(jié)38-39
- 第4章 激光跟蹤儀移站測量平面度仿真和實驗研究39-67
- 4.1 引言39
- 4.2 移站測量平面度布局研究39-40
- 4.2.1 動點布局39
- 4.2.2 基站布局39-40
- 4.2.3 布站的數(shù)目40
- 4.3 移站測量平面度不確定度理論分析40-49
- 4.3.1 不同站數(shù)仿真42-45
- 4.3.2 不同布局仿真45-47
- 4.3.3 不同高度差仿真47-49
- 4.4 移站測量平面度實驗49-66
- 4.4.1 移站測量平面度重復性研究49-50
- 4.4.2 跨橋-水平儀實驗50-55
- 4.4.3 移站測量平面度實驗55-60
- 4.4.4 第二輪移站測量平面度及跨橋-水平儀對比實驗60-65
- 4.4.5 實驗小結(jié)65-66
- 4.5 本章小結(jié)66-67
- 第5章 總結(jié)與展望67-69
- 5.1 論文的主要研究內(nèi)容及成果67
- 5.2 論文的創(chuàng)新點67
- 5.3 研究展望67-69
- 參考文獻69-72
- 作者簡介及在學期間發(fā)表的學術(shù)論文與研究成果72
【參考文獻】
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本文編號:279635
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