本文關(guān)鍵詞：基于PPCNC平臺的三坐標(biāo)測量系統(tǒng)的構(gòu)建

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【摘要】：三坐標(biāo)測量機(jī)是測量和獲得被測尺寸最直接和最有效的設(shè)備,隨著機(jī)床向智能化、自動化的不斷發(fā)展,三坐標(biāo)測量機(jī)在各行各業(yè)的地位越來越突出。傳統(tǒng)三坐標(biāo)測量機(jī)價(jià)格昂貴、維修和維護(hù)費(fèi)用高,因此探索基于個(gè)人便攜式數(shù)控機(jī)床并創(chuàng)建三坐標(biāo)測量系統(tǒng),有實(shí)際的工程意義。文章中建立的三坐標(biāo)測量系統(tǒng)是一個(gè)簡易的測量系統(tǒng),即測量簡單且規(guī)則的幾何元素,以輔助高校學(xué)生了解三坐標(biāo)測量機(jī)以及學(xué)習(xí)有關(guān)測量方面課程。文章論述了個(gè)人便攜式數(shù)控機(jī)床的功能、外部結(jié)構(gòu)和參數(shù),同時(shí)對三坐標(biāo)測量機(jī)進(jìn)行了介紹。通過使用個(gè)人便攜式數(shù)控機(jī)床搭建了三坐標(biāo)測量系統(tǒng)平臺,并介紹了利用Mach3VB腳本語言二次開發(fā)的測量軟件以及在測量中遵循的法式量方向測量原則、測點(diǎn)分布和選取數(shù)量的測量原則。通過對插值法和數(shù)據(jù)擬合法的應(yīng)用比較,確定了選取最小二乘法(一種數(shù)據(jù)擬合法)對坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。重點(diǎn)介紹了基本幾何元素(直線、平面、圓、圓柱和球)的數(shù)據(jù)擬合,其為求取點(diǎn)、線、面間夾角和距離奠定了數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。在幾何形位誤差的測量上,推導(dǎo)出了直線度誤差、平面度誤差、圓度誤差、球度誤差、圓柱度誤差和同軸度誤差的數(shù)學(xué)公式。VB軟件有著方便、簡單及可視化等特點(diǎn).文章利用VisualBasic6.0編寫了數(shù)據(jù)處理界面,闡述了VB6.0環(huán)境下程序設(shè)計(jì)的窗口布局和編程思路,實(shí)現(xiàn)了最小二乘法在VB環(huán)境下的數(shù)據(jù)擬合。選取圓和圓柱作為測量對象,通過最小二乘法+VB實(shí)驗(yàn)、LSABC算法+VB實(shí)驗(yàn)及三坐標(biāo)測量系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了數(shù)據(jù)處理方法的可行性和測量系統(tǒng)的可行性。其中利用在Solidworks中繪制的圓和圓柱上取點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證VB環(huán)境下最小二乘法和LSABC算法的可行性；通過測量現(xiàn)有鋼球半徑實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證三坐標(biāo)測量系統(tǒng)的可靠性。
【關(guān)鍵詞】：PPCNC 三坐標(biāo)測量系統(tǒng) 最小二乘法 Visual Basic
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH721
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 個(gè)人便攜式數(shù)控機(jī)床簡介9-11
• 1.2 三坐標(biāo)測量機(jī)簡介11-12
• 1.3 三坐標(biāo)測量機(jī)的近況和發(fā)展趨向12-13
• 1.3.1 三坐標(biāo)測量機(jī)現(xiàn)狀12
• 1.3.2 三坐標(biāo)測量機(jī)的發(fā)展趨勢12-13
• 1.4 課題研究目的及意義13-14
• 1.4.1 研究目的13
• 1.4.2 研究意義13-14
• 第二章 數(shù)據(jù)的測量與提取14-20
• 2.1 搭建測量平臺14-15
• 2.2 手動測量取點(diǎn)15-19
• 2.2.1 基于PPCNC開發(fā)的測量軟件簡介15-16
• 2.2.2 測量原則16-18
• 2.2.3 手動測量的一般過程18-19
• 2.3 本章小結(jié)19-20
• 第三章 數(shù)據(jù)處理20-35
• 3.1 數(shù)據(jù)處理方法20-22
• 3.1.1 插值法20-21
• 3.1.2 數(shù)據(jù)擬合法21-22
• 3.1.3 選取數(shù)據(jù)處理方法22
• 3.2 最小二乘法簡介22-23
• 3.3 基本幾何元素的數(shù)據(jù)處理23-27
• 3.3.1 基于最小二乘原理的擬合過程23-24
• 3.3.2 球的擬合24-26
• 3.3.3 平面直線的擬合26
• 3.3.4 平面的擬合26-27
• 3.3.5 圓擬合27
• 3.4 夾角和距離數(shù)學(xué)公式27-30
• 3.4.1 兩平面相交線和夾角28
• 3.4.2 兩直線夾角28
• 3.4.3 點(diǎn)到線、面的距離28-29
• 3.4.4 兩直線、兩面間的距離29-30
• 3.5 幾何形位誤差的測量30-34
• 3.5.1 平面直線度誤差30
• 3.5.2 平面度誤差30-31
• 3.5.3 圓度誤差31
• 3.5.4 球度誤差31
• 3.5.5 空間直線及空間直線度誤差31-33
• 3.5.6 圓柱面和圓柱度誤差33-34
• 3.5.7 同軸度誤差34
• 3.6 本章小結(jié)34-35
• 第四章 數(shù)據(jù)處理軟件35-41
• 4.1 Visual Basic6.0軟件簡介35-36
• 4.1.1 VisualBasic概述35
• 4.1.2 Visual Basic 6.0特點(diǎn)35-36
• 4.1.3 VB6.0工具箱中控件的具體功能36
• 4.1.4 Visual Basic6.0中的多重窗體36
• 4.2 程序設(shè)計(jì)過程36-40
• 4.2.1 窗口布局36-39
• 4.2.2 編程思路39-40
• 4.2.3 生成數(shù)據(jù)處理軟件40
• 4.3 本章小結(jié)40-41
• 第五章 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析41-46
• 5.1 最小二乘法+VB的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證41-42
• 5.2 LSABC算法+VB的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證42-44
• 5.3 三坐標(biāo)測量系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證44-45
• 5.4 本章小結(jié)45-46
• 第六章 總結(jié)與展望46-48
• 6.1 研究內(nèi)容總結(jié)及缺陷46-47
• 6.1.1 研究內(nèi)容總結(jié)46-47
• 6.1.2 研究內(nèi)容缺陷47
• 6.2 展望47-48
• 參考文獻(xiàn)48-51
• 附錄51-57
• 在學(xué)期間的研究成果57-58
• 致謝58

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本文編號：944141