【摘要】：拖拉機(jī)是一種典型農(nóng)機(jī)裝備和農(nóng)業(yè)作業(yè)的動力機(jī)械,其質(zhì)量的提高將極大地促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展。傳動系是拖拉機(jī)的關(guān)鍵部件,傳動箱小端面和變速箱端面結(jié)合構(gòu)成傳動系,結(jié)合面的質(zhì)量影響拖拉機(jī)的整體性能。銷孔是結(jié)合面的定位基礎(chǔ),有效測量銷孔孔徑及位置度,是保證傳動系質(zhì)量的關(guān)鍵。目前在傳動箱制造企業(yè)中,孔徑的測量采用塞規(guī)和卡尺等,孔組位置度的測量主要采用三坐標(biāo)測量儀進(jìn)行首檢,不能滿足在線實時測量需求�，F(xiàn)有的機(jī)器視覺測量技術(shù)由于圖像分辨率與視場不能同時滿足,使單相機(jī)高精度測量系統(tǒng)的視場受到限制。針對上述問題,本文開發(fā)了基于雙相機(jī)的拖拉機(jī)傳動箱端面銷孔加工質(zhì)量視覺測量系統(tǒng),實現(xiàn)了在線實時測量孔徑和位置度;分析了影響加工質(zhì)量的影響因素,提出預(yù)警規(guī)則,建立了加工質(zhì)量預(yù)警模型,為拖拉機(jī)傳動箱制造過程中的質(zhì)量管理提供決策支持。本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:1.設(shè)計了三種測量方案、構(gòu)建了測量裝置進(jìn)行方案選擇及軟件開發(fā)分析了傳動箱端面銷孔加工精度要求,結(jié)合實際設(shè)計了基于棋盤格標(biāo)準(zhǔn)板、十字激光器和高精度微調(diào)裝置的三種測量方案,完成了相機(jī)、鏡頭等選型并構(gòu)建了三種機(jī)器視覺測量裝置。由于景深問題,基于棋盤格標(biāo)準(zhǔn)板的測量裝置采集的棋盤格和銷孔圖像不能同時清晰。由于誤差累計和銷孔的高精度測量要求,基于十字激光器的測量裝置不能全部滿足精度要求。最終選擇了基于高精度微調(diào)裝置的測量裝置,開發(fā)了機(jī)器視覺測量的軟件系統(tǒng),在現(xiàn)場環(huán)境下,驗證了測量系統(tǒng)滿足傳動箱端面銷孔孔徑和位置度的在線測量需求。2.研究了圖像處理算法、提出了改進(jìn)Zernike矩亞像素邊緣檢測算法為實現(xiàn)銷孔的高精度測量,對比分析濾波降噪算法,選擇雙邊濾波算法;對比分析圖像增強(qiáng)算法,選擇Gamma變換增強(qiáng)圖像對比度;根據(jù)圖像灰度直方圖,設(shè)置閾值把圖像轉(zhuǎn)換為二值圖;對比分析邊緣檢測算法和效果,選擇Canny邊緣檢測提取銷孔邊緣。為更精確地提取邊緣,提出了改進(jìn)Zernike矩亞像素邊緣檢測算法檢測銷孔亞像素邊緣,試驗驗證測量系統(tǒng)的孔徑測量偏差平均值為0.0026 mm和0.0032 mm。位置度測量偏差平均值為0.0090 mm和0.0133 mm,滿足銷孔加工精度要求。3.分析了銷孔加工質(zhì)量的影響因素并建立了銷孔位置度質(zhì)量預(yù)警模型分析了拖拉機(jī)傳動箱端面銷孔加工質(zhì)量的影響因素,確定主要影響因素是環(huán)境溫度、鉆刀加工件數(shù)等,通過分析影響因素與位置度的關(guān)系,提出了質(zhì)量預(yù)警規(guī)則。研究分析最小二乘支持向量機(jī)(Least Squares Support Vector Machine,LSSVM)和粒子群優(yōu)化算法(Particle Swarm Optimization,PSO),建立基于LSSVM的銷孔位置度質(zhì)量預(yù)警模型。采用PSO優(yōu)化LSSVM的未知參數(shù),試驗結(jié)果顯示模型的均方根誤差(Root Mean Square Error,RMSE)0.0058 mm和相對誤差(Relative Error,RE)0.075%,驗證了建立的加工質(zhì)量預(yù)警模型的有效性。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S219.03
【圖文】：

盛依靠制造業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步[1]。目前，制造業(yè)作為中國進(jìn)步強(qiáng)有力促進(jìn)我國綜合實力的提升，但仍處于大而不強(qiáng)的狀況，仍造業(yè)的核心組成部分，國家高度重視提升典型農(nóng)機(jī)的加工水平度重視三農(nóng)問題，在十九報告中指出鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略并把典型農(nóng)中國制造 2025》十大重點發(fā)展領(lǐng)域，促進(jìn)我國農(nóng)機(jī)裝備的發(fā)展企業(yè)在國際上具有競爭力的根本是：產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定且性能突出技術(shù)到農(nóng)機(jī)的生產(chǎn)制造過程中[2]。現(xiàn)代化制造、智能化檢測與測量、規(guī)�；a(chǎn)等關(guān)鍵技術(shù)，實制造和在線實時測量，在保證農(nóng)機(jī)質(zhì)量的同時降低生產(chǎn)成本，進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展[3]。典型農(nóng)機(jī)裝備，其質(zhì)量的提高將極大的促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展。根據(jù)中）顯示，市場對大中型拖拉機(jī)的需求量呈上升趨勢[4]。

過端面銷孔定位結(jié)合構(gòu)成傳動系，傳動系是合面的質(zhì)量影響拖拉機(jī)的整體性能，若結(jié)合響等問題。傳動箱實物圖，如圖 1.2 所示，證結(jié)合面質(zhì)量進(jìn)而提高拖拉機(jī)質(zhì)量。

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本文編號：2718995