發(fā)布時(shí)間：2022-10-15 14:34

　　隨著科技的進(jìn)步和現(xiàn)代裝備的需求,精密加工正成為高端制造領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)。為了檢驗(yàn)精密零件的加工精度,需要對(duì)其精密測(cè)量。面型元件是常見(jiàn)的精密零件。由于其曲面復(fù)雜、表面光滑,因此很難檢測(cè)。本文提出一種單軸法線(xiàn)跟蹤式測(cè)量系統(tǒng)。單軸法線(xiàn)跟蹤式測(cè)量系統(tǒng)以差動(dòng)共焦理論為基礎(chǔ),結(jié)合準(zhǔn)直系統(tǒng)以及伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量部分隨待測(cè)表面傾斜角度變化從而實(shí)現(xiàn)對(duì)大曲率表面的測(cè)量。準(zhǔn)直部分和伺服驅(qū)動(dòng)與軸向測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)合解決了傳統(tǒng)意義上的差動(dòng)共焦系統(tǒng)在待測(cè)面傾斜角度過(guò)大的情況下測(cè)量效果不理想的問(wèn)題。本文研究任務(wù)是深入分析單軸法線(xiàn)跟蹤測(cè)量理論,完成該測(cè)量系統(tǒng)光路搭建并達(dá)到預(yù)期的分辨力。本文建立了高斯光束作為光源下差動(dòng)共焦系統(tǒng)的理論模型,盡管在高斯光束下的差動(dòng)共焦理論模型與點(diǎn)光源不同,但是從模型證明共焦理論依然成立,因此可以據(jù)此建立單軸法線(xiàn)跟蹤式測(cè)量系統(tǒng)的探針部分。對(duì)單軸法線(xiàn)跟蹤式測(cè)量系統(tǒng)的伺服驅(qū)動(dòng)部分進(jìn)行含誤差項(xiàng)的理論建模,證明單軸法線(xiàn)跟蹤式測(cè)量系統(tǒng)的整體可實(shí)現(xiàn)性。在此基礎(chǔ)上對(duì)影響系統(tǒng)分辨力的針孔參數(shù)進(jìn)行理論分析,研究了在測(cè)量光路靈敏度最大時(shí)針孔的最佳尺寸和最佳偏移距離。對(duì)傾斜狀態(tài)時(shí)高斯光束對(duì)整個(gè)差動(dòng)共焦系統(tǒng)的影響進(jìn)行... 

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景、目的及意義
    1.2 表面形貌測(cè)量研究現(xiàn)狀
        1.2.1 接觸式測(cè)量
        1.2.2 非接觸測(cè)量
    1.3 探針型非接觸輪廓測(cè)量方法
    1.4 課題來(lái)源及主要研究?jī)?nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
第2章 單軸法線(xiàn)跟蹤式測(cè)量系統(tǒng)建模和特性分析
    2.1 單軸法線(xiàn)跟蹤式測(cè)量系統(tǒng)的工作原理
    2.2 測(cè)量部分系統(tǒng)介紹
        2.2.1 高斯光束理論簡(jiǎn)介
        2.2.2 測(cè)量光軸與待測(cè)面垂直情況下的測(cè)量系統(tǒng)建模
    2.3 機(jī)械控制系統(tǒng)介紹
        2.3.1 準(zhǔn)直部分
        2.3.2 電機(jī)控制部分
    2.4 本章小結(jié)
第3章 單軸法線(xiàn)跟蹤式測(cè)量系統(tǒng)參數(shù)及定位算法研究
    3.1 單軸法線(xiàn)跟蹤式測(cè)量系統(tǒng)針孔參數(shù)選擇
        3.1.1 單軸法線(xiàn)跟蹤式測(cè)量系統(tǒng)針孔偏移最佳化距離
        3.1.2 單軸法線(xiàn)跟蹤式測(cè)量系統(tǒng)針孔最佳尺寸
    3.2 傾斜狀況時(shí)高斯光束對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響分析
        3.2.1 傾斜產(chǎn)生原因分析
        3.2.2 待測(cè)面傾斜狀態(tài)下高斯光束對(duì)測(cè)量結(jié)果的誤差分析
    3.3 過(guò)零觸發(fā)算法研究
    3.4 本章小結(jié)
第4章 單軸法線(xiàn)跟蹤式測(cè)量系統(tǒng)測(cè)頭整體設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)
    4.1 單軸法線(xiàn)跟蹤式測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)
        4.1.1 系統(tǒng)非光學(xué)部分整體設(shè)計(jì)
        4.1.2 系統(tǒng)光學(xué)部分整體設(shè)計(jì)
    4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        4.2.1 測(cè)頭分辨力實(shí)驗(yàn)步驟及數(shù)據(jù)
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說(shuō)明
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]激光掃描共聚焦顯微鏡技術(shù)檢測(cè)腦脊液?jiǎn)魏思?xì)胞早期分泌抗原靶-6在結(jié)核性腦膜炎早期診斷中的應(yīng)用[J]. 李美杰,鄒月麗,何俊瑛.  中國(guó)現(xiàn)代神經(jīng)疾病雜志. 2016(08)
[2]非接觸測(cè)量技術(shù)發(fā)展研究綜述[J]. 羅勝彬,宋春華,韋興平,李航.  機(jī)床與液壓. 2013(23)
[3]離軸二次非球面反射鏡無(wú)像差點(diǎn)法檢測(cè)的誤差分離技術(shù)[J]. 陳欽芳,李英才,馬臻,李旭陽(yáng),梁士通.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2011(02)
[4]光學(xué)法表面形貌測(cè)量技術(shù)[J]. 劉卿卿,李海燕,浦昭邦.  光電技術(shù)應(yīng)用. 2008(02)
[5]Mirau相移干涉法測(cè)量微透鏡陣列面形[J]. 焦國(guó)華,李育林,胡寶文.  光子學(xué)報(bào). 2007(10)
[6]二元光學(xué)在光學(xué)觀(guān)測(cè)轟炸瞄準(zhǔn)中的應(yīng)用研究[J]. 劉澤乾,陶忠祥,于前洋.  光學(xué)技術(shù). 2006(05)
[7]檢測(cè)微表面形貌的Mirau相移干涉輪廓儀[J]. 張紅霞,張以謨,井文才,周革,李巖.  天津大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(05)
[8]二元光學(xué)透鏡在資源衛(wèi)星中的應(yīng)用[J]. 劉玉鳳,李林.  光學(xué)技術(shù). 2004(05)
[9]光學(xué)非接觸三維形貌測(cè)量技術(shù)新進(jìn)展[J]. 陳曉榮,蔡萍,施文康.  光學(xué)精密工程. 2002(05)
[10]差動(dòng)共焦式納米級(jí)光聚焦探測(cè)系統(tǒng)的研究[J]. 王富生,譚久彬.  光學(xué)技術(shù). 2001(03)

博士論文
[1]空間大口徑非球面干涉補(bǔ)償檢驗(yàn)誤差分析與精度標(biāo)定[D]. 朱德燕.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2016
[2]大口徑非球面表面形狀測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 侯茂盛.北京理工大學(xué) 2015
[3]超高精度非球面面形檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 高松濤.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2014
[4]非球面非零位環(huán)形子孔徑拼接干涉檢測(cè)技術(shù)與系統(tǒng)研究[D]. 田超.浙江大學(xué) 2013
[5]高斯光束整形技術(shù)研究[D]. 高瑀含.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2012
[6]基于數(shù)字莫爾條紋的非球面檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 滿(mǎn)玉春.中國(guó)科學(xué)院研究生院（長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所） 2011
[7]同步移相干涉共焦顯微成像技術(shù)研究[D]. 趙晨光.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[8]超分辨移相共焦和復(fù)色差動(dòng)共焦掃描顯微技術(shù)及理論[D]. 劉儉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[9]光纖共焦掃描顯微成像技術(shù)的研究[D]. 戚永軍.南京理工大學(xué) 2002

碩士論文
[1]計(jì)算全息法檢測(cè)圓柱面研究[D]. 王瑋.蘇州大學(xué) 2014
[2]差動(dòng)共焦顯微成像理論及畸變校正方法研究[D]. 王睿.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]曲面接觸式測(cè)量測(cè)頭預(yù)行程誤差的研究[D]. 趙宇.重慶理工大學(xué) 2013
[4]三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)精度檢測(cè)及動(dòng)態(tài)誤差分析研究[D]. 王昀希.西安電子科技大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3691482