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火炮身管药室几何量参数自动测量系统

丁良华  
【摘要】: 随着我国科技水平的快速发展,越来越多的新技术应用在了国防工业产品中,使武器装备的设计、生产水平有了显著的提高。在这样的大背景下,本文结合新型传感器技术和虚拟仪器技术,针对在火炮身管加工过程中,药室加工精度需要精确检测的要求下,设计出了一套火炮药室几何量自动测量系统。 作者首先在了解火炮药室几何量精确测量的意义和目前国内的测量方法的基础上,分析了测量中的难点问题,提出了本设计的必要性。 其次,以新型传感器技术为基础,设计比较了三种测量方案。即基于光栅位移传感器测量、基于超景深三维显微系统测量和基于环形激光器测量。文中详细地说明了每种方法的硬件构成和实现过程。通过对这三种方法的精确性、经济性和可行性等方面进行分析、比较,最终确定使用基于光栅位移传感器测量。 火炮药室几何量自动测量系统作为一种测量仪器,必须在使用前进行校准。因此,本文为测量装置设计了校准设备。通过引用校准规范,规定了校准误差、校准环境等指标,设计了轴向、径向校准装置和定心器的同轴度、导轨直线度校准的方法。 最后,设计了测量系统的控制电路,基于虚拟仪器技术设计了处理软件。详细地介绍了测量系统实施方案,其中包括轴向、径向传感器数据采集、轴向驱动步进电机控制及校准精度补偿、误差分析显示、数据库的存储及访问等部分,完成对药室加工质量的评定。 本设计结合现有实验设备对测量系统方案及功能进行了实验验证。结果表明,本设计能够满足火炮药室几何量精确测量的要求。


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