刀具幾何形面激光測量儀

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1、刀具幾何形面激光測量儀項目階段性報告一.研究背景　當(dāng)今，刀具的高速切削和超高速切削已成為重要的發(fā)展趨勢，刀具的磨損問題就顯得日益突出，因此，對磨損形態(tài)和機理的研究和對刀具幾何參數(shù)的精確測量，對刀具的重磨有重大意義。目前對刀具幾何參數(shù)的測量大多停留在采用傳統(tǒng)的萬能工具顯微鏡，其缺點相當(dāng)明顯：讀數(shù)過程繁瑣、測量時間長等。目前，新興的采用計算機圖像處理技術(shù)的測量方法及三坐標(biāo)測量機，仍存在受視覺誤差、測頭半徑補償?shù)扔绊懙娜毕?。該系統(tǒng)直接對測量數(shù)據(jù)進行處理，有效地消除了人為因素的影響,可大幅度提高測量精度,對測量領(lǐng)域?qū)a(chǎn)生很大的促進作用。二.整體方案1.硬件部分設(shè)計一個

2、由帶有激光光源的CCD傳感器、三維工作臺、步進電機、自定心卡盤和計算機等構(gòu)成的非接觸光學(xué)測量系統(tǒng)。（見圖1）圖22.軟件部分包括接口軟件和數(shù)據(jù)處理軟件。接口軟件功能：數(shù)據(jù)信號處理、工作臺運動控制和用戶界面等功能。數(shù)據(jù)處理軟件功能：數(shù)據(jù)預(yù)處理、特征線及曲面的擬合、系統(tǒng)標(biāo)定及誤差補償和刀具幾何參數(shù)計算等功能。（見圖2）圖2三.研究方法硬件定型機械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)選型機械系統(tǒng)調(diào)試及系統(tǒng)誤差補償傳感器的選型工作臺運動控制算法設(shè)計及數(shù)學(xué)模型建立軟件編寫測量方法的設(shè)計四.階段性成果1.傳感器、機械系統(tǒng)選型已經(jīng)完成，處于調(diào)試階段。（見圖3、4）2.完成了對測量數(shù)據(jù)處理（數(shù)據(jù)壓縮、對

3、圓的擬合），生成刀具截形并計算刀具導(dǎo)程、螺旋角的軟件。（見圖5、6、7）3.完成鉆頭圓錐后刀面方程的建立及測量方法的設(shè)計Z方向工作臺圖3測量系統(tǒng)全貌步進電機被測工件自定心卡盤CCD傳感器X方向工作臺Y方向工作臺圖4測量系統(tǒng)組成圖5鉆頭截線圖6數(shù)據(jù)壓縮圖7圓的擬合五.下一步工作1.確定相應(yīng)的算法（數(shù)據(jù)濾波、曲線及曲面擬合等）。2.估算出機械系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（傳感器）的誤差，從而確定系統(tǒng)的整體精度，并進行誤差補償。3.根據(jù)測量的方法及算法，對軟件進行整體方案的優(yōu)化設(shè)計。4.對軟件界面和功能進行完善，使其更符合人的使用習(xí)慣