本文從大齒輪在線測量坐標(biāo)系難以準(zhǔn)確建立的問題出發(fā),提出一種將激光平面作為測量基準(zhǔn)平面的方法,用于大齒輪在線測量坐標(biāo)系建立。通過研究激光平面的生成技術(shù)、激光平面的平面度檢測技術(shù),預(yù)研為大齒輪或超大齒輪的精密測量提供技術(shù)支持。本文提出了一種激光扇形平面的生成方案。將PSD傳感器作為位置檢測器件,通過PSD實現(xiàn)激光平面的平面度檢測,為測量坐標(biāo)系和被測齒輪坐標(biāo)系的建立提供一個高精度、穩(wěn)定性好的過度基準(zhǔn)平面。主要完成了四個方面的內(nèi)容:首先搭建激光平面測量系統(tǒng)試驗平臺。其次設(shè)計基于單片機的信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),實現(xiàn)光斑位移的實時測量。接著標(biāo)定光斑位置傳感器PSD。最后對激光平面進行檢測及精度分析。通過大量測試,標(biāo)定出PSD中心區(qū)域-900～900μ這一范圍線性度最好,線性度為0.26%,且其最小分辨力可達2μm;通過分析激光焦點位置對測量精度的影響,驗證了線寬越粗,能量越發(fā)散,引入的測量誤差越大,測量精度也隨之降低;通過系統(tǒng)的穩(wěn)定性測試,系統(tǒng)定點測量時波動偏差控制在0.5μm以內(nèi),且系統(tǒng)穩(wěn)定性良好;測量的重復(fù)性精度優(yōu)于3.8μm。在高精度測試條件下,得出了扇形激光面沿射線方向呈波浪形前進。故建立激光平... 

【文章來源】：西安工業(yè)大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

TBF-L730激光平面度測量系統(tǒng)

的激光對中儀，擁有諸多的幾何量測量功能，能夠完成平面度等的測量，也能夠測量心軸。又比如，D600-D670 系列的，其檢測精確度優(yōu)于 10um[11]。業(yè)界技術(shù)較為先進的還有德國注于研發(fā)一些與平面度測量相關(guān)的激光檢測設(shè)備，這些檢測設(shè)孔中心測量等用途。公司開發(fā)了一套平面度檢測體系，該檢測體系具有特有的兩件的平面度狀況。該套檢測系統(tǒng)的最小分辨能力為 0.01um，激光雙光束掃描法[12]，用雙光束代替激光光束的目的在于：當(dāng)光器探頭在旋轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)擺動或是晃動的情況時，雙光束的旋轉(zhuǎn)生成的光基準(zhǔn)面均基本呈現(xiàn)穩(wěn)定的態(tài)勢，這樣可以使檢測自動補償系統(tǒng)，自動補償系統(tǒng)則基本上能夠補償由于激光束的，并能夠自主采集數(shù)據(jù)，然后對數(shù)據(jù)進行處理，能夠用在對尺尺寸大小一般在 3～5m 的范圍，平面度的檢測誤差可達±2.5

實驗中對精度進行分析以及嘗試使用了儀器，并且和其它出激光平面度檢測儀的精度滿足設(shè)計需求，且數(shù)據(jù)可靠由黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)工程學(xué)院，肇東萬通機械廠及克研發(fā)的 1PJ-3 型激光平地機[15]，被應(yīng)用在實際中各種工是將激光器發(fā)射生成的激光平面作為基準(zhǔn)平面，這樣的，極大地縮短了作業(yè)過程中測量的時間。海船舶重工有限公司發(fā)明了一項專利[16]，采用測微準(zhǔn)直望（平面度要求為 0.3mm）的大型零件平面度測量。圖 1.看出光軸通過轉(zhuǎn)向棱鏡，形成一個光基準(zhǔn)平面。這個光平法測量時，首先把待測平面調(diào)成水平，接著控制瞄準(zhǔn)靶并相對于基準(zhǔn)面的坐標(biāo)值。采用此方法去檢測單個環(huán)帶，得于兩個環(huán)帶以上平面度數(shù)量的測量，因其需調(diào)焦而致使量規(guī)格為Φ5m 的單環(huán)帶平面度，得其不確定度 20μm，測定度為 30μm[19]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]大齒輪測量:現(xiàn)狀與趨勢[J]. 石照耀,林虎,林家春,張白.  機械工程學(xué)報. 2013(10)
[2]三點法檢測環(huán)形平面的平面度誤差[J]. 戴曉磊,曹學(xué)東,楊文志,吳時彬.  光電工程. 2010(05)
[3]激光光束入射角度變化對角錐棱鏡測量精度的影響[J]. 劉萬里,歐陽健飛,曲興華.  光學(xué)精密工程. 2009(02)
[4]激光平面度儀的研究[J]. 楊文志,景洪偉,曹學(xué)東,吳時彬.  紅外與激光工程. 2008(S1)
[5]精密轉(zhuǎn)臺在平面度檢測中的應(yīng)用[J]. 景洪偉,吳學(xué)巧,曹學(xué)東,匡龍,吳時彬.  紅外與激光工程. 2008(S1)
[6]大尺寸三坐標(biāo)測量方法與系統(tǒng)[J]. 黃桂平,欽桂勤.  宇航計測技術(shù). 2007(04)
[7]基于PSD的位置測量系統(tǒng)[J]. 吳賽燕.  科技情報開發(fā)與經(jīng)濟. 2007(02)
[8]基于位置敏感探測器和激光技術(shù)對大型軸系中心線檢測方法的研究[J]. 曹國華,蘇成志,徐洪吉.  兵工學(xué)報. 2006(04)
[9]基于激光平面的高精度平面測量系統(tǒng)的研究[J]. 盧劍光,林玉池,黃銀國.  航空精密制造技術(shù). 2005(05)
[10]“JPJ-Ⅱ”型激光平面度儀隨動系統(tǒng)設(shè)計原理[J]. 劉文漢,陳清明,劉璐.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2004(01)

碩士論文
[1]基于激光跟蹤儀的大型精密零件平面度檢測技術(shù)研究[D]. 朱文.中國科學(xué)院研究生院（光電技術(shù)研究所） 2014
[2]一種基于液面基準(zhǔn)的大平面平面度測量方法的研究[D]. 方波.東華大學(xué) 2012
[3]激光平面度測量系統(tǒng)光斑位置檢測技術(shù)的研究[D]. 王雷.大連海事大學(xué) 2009
[4]大齒輪在位檢測測量系統(tǒng)的開發(fā)[D]. 龔寧博.西安理工大學(xué) 2007
[5]基于PSD的測距系統(tǒng)研究[D]. 張華.浙江大學(xué) 2005
[6]基于激光平面的平面測量系統(tǒng)的研究[D]. 盧劍光.天津大學(xué) 2005



本文編號：2941344