收藏本站
《重庆大学》 2006年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

虚拟数字分度头及其相关技术的研究

袁刚  
【摘要】: 分度头是机械加工中一种常见的测量设备,主要用于提供高精度的角度基准。传统的数字分度头通过分立的数显箱实现结果显示,其系统柔性差,操作人员劳动强度大,不便与其他设备接口,难以实现自动化测量。随着技术的进步和工业的发展,对机械设备的自动化程度和系统柔性要求越来越高。特别是各种高效、快速、准确和易于接口的加工设备不断涌现,对于测量设备和方法提出更高的要求。将测量设备与计算机接口、利用虚拟仪器技术改造测量设备,以及开发功能强大的数据处理和误差分析软件,能够方便地将测量过程与加工过程相结合,实现在位测量、提高加工精度和降低生产成本,是测量设备发展的方向。因此,设计一种使用灵活、易于与计算机接口的虚拟数字分度头系统具有重要的使用价值和意义。 此外,通过在分度头上加装传感器和测量附件,构成的测量系统可以用于各种形状误差的测量与评定。形状误差的测量与评定对于工业生产和制造的意义十分重要,是检测产品质量、保证加工精度的关键环节。大多数零件的几何形状都包含有圆形或圆柱形的部分,因此圆度和圆柱度是形状误差领域里两种应用最广泛的公差。然而,到目前为止圆度和圆柱度的评定仍然没有既符合标准定义又具有快速简洁特性的计算方法。 本文着眼于数字分度头的虚拟仪器化设计,以及轴类零件的形状误差测量,结合对传统数字分度头的改造项目,提出了一种虚拟光栅数显系统的原理。该系统基于可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device, CPLD)和通用串行总线(Universal Serial Bus, USB)接口技术,通过USB接口实现硬件电路模块与计算机的数据传输及通讯,使用虚拟光栅数显软件系统在计算机的显示器上虚拟传统的光栅数显系统的功能,包括显示、置数、清零、格式转换和存储。分析测试表明,当光栅尺运动的速度不超过0.3m/s时,虚拟光栅数显的示值误差小于±0.432um,能够用于光栅位移传感器数据的实时采集和显示。 在虚拟光栅数显系统的基础上,本文还提出了一种虚拟数字分度头系统的原理。虚拟数字分度头由床身上安装了两路光栅位移传感器的数字分度头、虚拟光栅数显系统和虚拟数字分度头软件组成。工件安装在分度头头座和尾座的顶针之间,通过安装在数字分度头上的圆零位光栅位移传感器获得被测工件的回转角度,通过两路零位长光栅位移传感器获得被测工件上被测点的升程变化量,使用虚拟光栅数显系统实现测量结果的数字显示、处理和记录,并结合虚拟数字分度头软件进行数据的进一步处理和分析。 虚拟数字分度头系统可以用于圆度和圆柱度误差的测量。针对圆度、圆柱度
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TG502

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 杨亚辉;基于虚拟仪器技术的形状误差测量系统研究[D];西安工业大学;2011年
2 苏文宇;主轴回转精度测试实验系统改造及其误差分析[D];哈尔滨工业大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 宋甲午,张国玉,安志勇,李成志,景红薇,高玉军;圆度误差的激光扫描非接触测量方法[J];兵工学报;2000年01期
2 梅虹,王栋,刘巽尔;圆柱度误差最小区域的几何判别[J];北京理工大学学报;1994年02期
3 黄学文,周敬泉;虚拟仪器技术的现状与前景[J];电测与仪表;2004年10期
4 刘金义,刘爽;Voronoi图应用综述[J];工程图学学报;2004年02期
5 王祖文;;单片机高倍数光栅细分[J];光学工程;1989年05期
6 宋洪涛,杨明,宾鸿赞;一种数控分度头的结构精度分析[J];光学精密工程;1996年02期
7 向欣,宾鸿赞;高精度数控分度头的仿人智能控制方法[J];光学精密工程;1998年01期
8 王晓慧,李占魁,袁哲俊;圆度、圆柱度在线测量及补偿控制实验研究[J];哈尔滨工业大学学报;1995年01期
9 贺桂芳,皮明智;评定圆柱度误差的四维图解判别[J];华中理工大学学报;1991年06期
10 陈卓宁,李江萍,黄培,李培生;两步法圆度误差分离的原理及参数选择[J];华中理工大学学报(社会科学版);1994年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王茂;许宝杰;谷玉海;;基于LabVIEW圆度测量中的高斯滤波算法实现[J];北京信息科技大学学报(自然科学版);2010年03期
2 姜涛,于正林,曹国华,徐洪吉;激光能量波动对扫描法尺寸测量精度的影响[J];长春理工大学学报;2003年04期
3 吴新杰;张丹;李媛;陶崇娥;;基于粒子群优化算法处理圆度误差[J];传感技术学报;2007年04期
4 赵则祥;席建普;赵惠英;高作昆;李彬;;圆柱体直径测量与评定中的相关问题研究[J];传感技术学报;2007年05期
5 高作昆;赵则祥;席建普;李彬;;数字滤波在圆柱体要素提取中的应用[J];传感技术学报;2007年07期
6 王选择;杨练根;刘文超;;提高干涉条纹光电接收信噪比的新方法[J];传感器与微系统;2007年03期
7 余厚云;赵转萍;杨明;;圆柱度测量中基于光电传感器的误差分离方法[J];传感器与微系统;2007年04期
8 王法秀;丁喜波;苏立君;马腾;;基于USB的气敏元件测试系统的设计[J];传感器世界;2006年11期
9 谢顺平;王结臣;冯学智;邓敏;;基于结点逼近提取的平面点集Voronoi图构建算法[J];测绘学报;2007年04期
10 潘俊;王密;李德仁;;接缝线网络的自动生成及优化方法[J];测绘学报;2010年03期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 夏雪;钟艳如;覃裕初;;基于新一代GPS的垂直度误差评定方法的研究[A];2011年机械电子学学术会议论文集[C];2011年
2 陈晓颖;宋爱国;李建清;王晓蕾;朱益民;;遗传算法在硅压阻气压传感器温度补偿中的应用[A];2010航空试验测试技术学术交流会论文集[C];2010年
3 姜涛;于正林;曹国华;徐洪吉;;扫描棱镜形位误差对激光扫描尺寸测量系统精度的影响[A];科技创新与节能减排——吉林省第五届科学技术学术年会论文集(上册)[C];2008年
4 曹亚莉;于殿泓;龚宁博;;虚拟圆度仪的算法研究[A];制造技术自动化学术会议论文集[C];2004年
5 王红梅;;基于网络的大学物理虚拟实验室的设计与实现[A];2008'中国信息技术与应用学术论坛论文集(一)[C];2008年
6 周传德;汤宝平;尹爱军;;虚拟仪器及其发展[A];第五届海峡两岸计量与质量学术研讨会论文集[C];2004年
7 郭慧;林大钧;潘家祯;蒋寿伟;;一种基于最小区域条件的圆柱度误差评定方法[A];中国图学新进展2007——第一届中国图学大会暨第十届华东六省一市工程图学学术年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 董大凡;基于度量空间的P2P网络相似搜索技术研究及应用[D];南开大学;2010年
2 童滋雨;城市绿地配置的量化方法研究[D];南京大学;2011年
3 唐颖;蜡印图案的数字仿真及喷墨印花[D];江南大学;2011年
4 刘勇;微细电解铣削加工技术的基础研究[D];南京航空航天大学;2010年
5 苏绍璟;大量程纳米级光栅位移测量理论及关键技术研究[D];国防科学技术大学;2001年
6 倪骁骅;形状误差测量结果不确定度的研究及应用[D];合肥工业大学;2002年
7 陈智锋;精密柱径测量理论、方法与技术的研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
8 华云松;热带连轧辊型在线检测技术的理论与实验研究[D];燕山大学;2003年
9 叶兵;基于遗传神经网络模型实时误差修正任意角测量系统[D];合肥工业大学;2004年
10 廖平;基于遗传算法的形状误差计算研究[D];中南大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王建秋;钢管组对机总体方案设计及关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 包小东;YTG型外螺纹参数非接触检测系统的研制[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 苏娜;自由曲线、曲面轮廓度误差评定及其可视化研究[D];华东理工大学;2011年
4 佟岩;螺纹多参数的非接触检测技术研究[D];电子科技大学;2010年
5 葛磊;高精度圆度测量的研究[D];东华大学;2011年
6 耿旭;红外成像系统性能参数评估与基于光图的靶标参数测量研究[D];西安电子科技大学;2011年
7 杨亚辉;基于虚拟仪器技术的形状误差测量系统研究[D];西安工业大学;2011年
8 张伟松;基于Voronoi图的数字电视地面广播台站选址分析[D];中国测绘科学研究院;2011年
9 吴盈;基于阿贝补偿原理的光栅电感组合轮廓测量系统研究[D];湖北工业大学;2011年
10 徐鸿涛;珩磨工件内表面形状快速判定方法的研究[D];兰州理工大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐树英;叶琴;黄劼;;基于虚拟仪器的轴承外径测量系统[J];兵工自动化;2007年07期
2 颜毅;评定圆度误差的一种快速算法[J];长沙大学学报;2004年02期
3 范淑果,郝宏伟,杨建芳,刘顺芳;最大内接圆法评定圆度误差值的程序设计技术[J];燕山大学学报;2005年03期
4 黄学文,周敬泉;虚拟仪器技术的现状与前景[J];电测与仪表;2004年10期
5 李博;黄镇昌;全燕鸣;;基于光切图像处理的表面粗糙度检测系统[J];电子测量技术;2007年04期
6 熊峰,高咏生,李柱;统计圆度公差及其误差评定的研究[J];工程设计;2001年01期
7 谭深;;机床主轴转轴的两种定义问题[J];国防科技大学学报;1984年04期
8 陈永鹏;基于MATLAB的平面度评定方法[J];工具技术;2004年02期
9 蔡鹤皋;关于主轴回转运动精度及其动态测量方法的分析[J];哈尔滨工业大学学报;1978年02期
10 黄长征,李圣怡,朱昱;超精密车床主轴回转精度动态测试机构的研制[J];航空精密制造技术;2002年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王凯;磁悬浮转子回转误差的测试技术研究[D];西安理工大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 王少蘅;高速高精密主轴回转误差在线动态测试技术研究[D];广东工业大学;2006年
2 王彦勇;具有16位AD转换U盘存储的便携式数据采集装置设计[D];太原理工大学;2007年
3 刘敏;超精密主轴回转精度测试研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
4 张明;空气静压主轴回转误差测量技术研究[D];中国工程物理研究院;2008年
5 黄斌;基于激光位移传感器的数控机床主轴径向运动误差测试方法研究[D];浙江大学;2008年
6 方沁林;圆度误差评定的算法研究与软件设计[D];华中科技大学;2007年
7 侯汉松;圆度仪信号处理单元与数据管理系统设计[D];华中科技大学;2008年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 万鹏;基于流形学习的主轴系统故障诊断方法研究[D];北京信息科技大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李晓维;虚拟仪器技术分析[J];电子测量与仪器学报;1996年03期
2 尚志恩 ,徐宁;Voronoi图在蜂窝制移动通信系统中的应用[J];电子技术;2002年01期
3 彭云辉,王跃钢,刘冬,王建宏;VXI总线与虚拟仪器技术[J];电子技术应用;2003年01期
4 王常廷;组建自己的虚拟仪器[J];国外电子测量技术;1996年06期
5 陈光(礻禹) ,代俊光;VISA—虚拟仪器软件构架的结构及应用[J];国外电子测量技术;1997年01期
6 倪争技;王国华;徐通义;;光栅线性位移传感器误差分析[J];光学仪器;1989年06期
7 奚全生,李鸿飞;VXI和PXI总线技术的应用及其发展前景[J];工业控制计算机;2002年11期
8 熊有伦;线性极差极小化问题及其应用[J];华中工学院学报;1985年05期
9 熊有伦;复杂曲面的计算机辅助测量原理[J];华中工学院学报;1988年01期
10 陈卓宁,李江萍,黄培,李培生;两步法圆度误差分离的原理及参数选择[J];华中理工大学学报(社会科学版);1994年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张雅丽;基于小波分析的电液伺服系统故障诊断的方法研究[D];河北工业大学;2002年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026