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《用于凸輪軸測量的多通道計算機測量系統(tǒng)的研制》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、國內(nèi)圖書分類號:TG81學校代碼:10213
國際圖書分類號:621密級:公開工學碩士學位論文用于凸輪軸測量的多通道計算機測量系統(tǒng)的研制碩士研究生:王玉花導(dǎo)師:袁怡寶教授申請學位:工學碩士學科:儀器科學與技術(shù)所在單位:自動化測試與控制系答辯日期:2009年6月授予學位單位:哈爾濱工業(yè)大學哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文微米級,它們是傳統(tǒng)的檢測量儀的代表[8]。近年來,國內(nèi)的量儀行業(yè)從品種到精度都有很大的發(fā)展?,F(xiàn)在國內(nèi)汽車行業(yè)使用越來越多的測量儀器,分辨率輕易地達到了0.2μm,重復(fù)精度、長時間穩(wěn)定性等指標,也大大優(yōu)于過去的量儀產(chǎn)品。有的甚至已經(jīng)是納米級量儀了[9,10
2、]。精度比以往提高數(shù)十倍,而且還是在相對大得多的測量范圍內(nèi)獲得的;從檢測效率來說,近年來精密儀器的移動速度已經(jīng)成倍以至數(shù)倍提高,新一代的通用檢測設(shè)備,大多在這方面下大力氣,不斷地完善[11]。除此以外,通用儀器的功能,從比較單一向多功能擴展,拓寬其通用范圍。而為了滿足一些測量效率要求特別高的場合,又轉(zhuǎn)過頭來橫向派生一些專用性較強的通用儀器。粗糙度儀器也有類似情況,從早期比較狹窄的評價范圍,發(fā)展到幾乎能滿足世界各國所有粗糙度測量標準;從測微觀表面發(fā)展到同時能測宏觀輪廓的通用儀器[12]。另一方面又開發(fā)一些專用性較強的便攜式快速測量儀器。其實,除了這些通用型計量、檢測設(shè)
3、備的功能演變外,作為這些設(shè)備使用的測量元件,也可看到其功能上的配套發(fā)展。如最常用的電感測頭,配備有各式各樣的讀數(shù)單元、信號單元、各種專用模塊,以方便用戶直接選用。事實上,迄今為止,在絕大多數(shù)現(xiàn)代化汽車生產(chǎn)現(xiàn)場,所配置的檢測手段還是呈現(xiàn)“幾代同堂”的局面,如圖1-2所示。圖1-2測量技術(shù)上的進展針對凸輪軸測量儀來說,目前,我國國內(nèi)所生產(chǎn)的能夠?qū)ν馆嗇S的形位誤差參數(shù)進行綜合檢測的柔性測量系統(tǒng)很少,各個汽車發(fā)動機生產(chǎn)廠商所使用的凸輪軸柔性檢測儀主要依賴進口,如國際著名的量儀廠商,意大利MARPOSS公司歸納起來主要有以下幾類[1,13,14]:(1)圓柱狀工件多功能測量機
4、。這類測量儀以美國Adcole公司所推出的幾種高效凸輪軸綜合測量機最為典型。這個公司所推出的911型、1200型等立式多功能檢測設(shè)備不但可以測量各種凸輪軸參數(shù),而且可以檢測汽缸、曲軸等很多汽車發(fā)動機零部件參數(shù)。(2)測量機器人型三坐標測量機。其示意圖如圖1-3所示[1]。三坐標測量機是隨著坐標機床和數(shù)控機床產(chǎn)生和發(fā)展起來的。50年代初,美國MOORE-3-哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文公司在成功研制了高精度(定位精度達3μm)的No3型坐標鏜床之后,為了檢測坐標鏜床加工零件的位置精度,采用鏜床基本結(jié)構(gòu),研制了更高精度(定位精度達0.9μm)的No3型手動坐標測量機(
5、CMM)。1952年美國PARSONS公司與麻省理工學院(MIT)合作研制了第一臺三坐標數(shù)控銑床,標志數(shù)控機床的誕生。機床數(shù)控技術(shù)從此迅速發(fā)展普及,開始應(yīng)用到坐標測量機上。70年代,在計算機技術(shù)應(yīng)用普及的推動下,使坐標測量機的性能得以進一步提高,坐標測量機開始被廣泛應(yīng)用于航空航天、國防、機械、汽車、電子等工業(yè)部門。三坐標測量機的優(yōu)越性也被愈來眾多的入所認識,但是它的專用性比較強,并且測量效率比較低。圖1-3測量機器人型三坐標測量機(3)多坐標形位誤差測量機。80年代誕生的Formtester是一種專門用于檢測形位誤差的多坐標系統(tǒng)測量機,它在三坐標機的基礎(chǔ)上增加了一個
6、半徑可調(diào)的回轉(zhuǎn)軸,這就將三坐標測量機和圓度儀的特點綜合在一起,使之在檢測形狀、位置誤差時兼?zhèn)淞烁呔?、高效率特點:Formtester“形位誤差測量機”在機械制造業(yè)中應(yīng)用以轎車發(fā)動機廠為最多,這與其突出的優(yōu)點有關(guān),主要應(yīng)-4-哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文用在計量室中。(4)全能型測量機。90年代中期,出現(xiàn)了稱為PRIMAR的全能型測量機,它是計量型三坐標測量機、Formtester測量機和齒輪檢驗機三者的有機結(jié)合,在具備的功能上和檢測水平上均已分別達到了三者的主要技術(shù)指標,而且它不但適宜用于計量部門的精測室,也適用于生產(chǎn)現(xiàn)場,但是價格比較昂貴。但是,這些柔性測量系
7、統(tǒng)在某些情況下卻表現(xiàn)出以下的不足[1,15,16]:(1)在凸輪軸的生產(chǎn)過程中,生產(chǎn)廠為了提高凸輪軸加工效率,盡量的降低生產(chǎn)成本,會盡量提高加工效率。為此,某些發(fā)動機生產(chǎn)廠家需要能夠?qū)δ硞€特定工序所加工的凸輪軸關(guān)鍵形位參數(shù)進行測量并且價格又低專用凸輪軸參數(shù)柔性測量儀。這些柔性檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)精密、復(fù)雜,價格也非常昂貴,對于發(fā)動機生產(chǎn)廠家而言,將這些設(shè)備用于上述參數(shù)的檢測是相當不劃算的,主要應(yīng)用在計量部門。(2)這些檢測設(shè)備的柔性非常強,一般均配置有控制計算機,其測量過程及所有的測量動作以及測量資料的處理必須預(yù)先編程。對這些設(shè)備進行編程是一件非常麻煩的工作,它要求編