轉(zhuǎn)子螺旋曲面激光測量原理及技術(shù)研究
本文選題:螺旋曲面 + 激光三角法。 參考:《沈陽工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:隨著我國裝備制造業(yè)的迅猛發(fā)展,以螺桿鉆具和螺桿馬達為代表的各種螺旋機械產(chǎn)品應(yīng)運而生。但我國所生產(chǎn)的螺旋機械產(chǎn)品和國外同行業(yè)相比存在著一定的差距,主要是因為國內(nèi)在螺旋產(chǎn)品的型線設(shè)計和產(chǎn)品的加工制造精度上存在不足。在型線設(shè)計短時間無法取得重大突破的情況下,如何提高螺旋產(chǎn)品的制造精度就成為了制約我國工業(yè)發(fā)展水平的關(guān)鍵所在。而加工精度的提高離不開精確的測量,因此對復(fù)雜螺旋曲面類零件測量的研究就變得越發(fā)重要。目前,轉(zhuǎn)子螺旋曲面的測量方式主要有接觸式和非接觸式兩種,針對石油鉆采行業(yè)使用的超細(xì)長螺桿轉(zhuǎn)子,傳統(tǒng)的測量方法是采用千分尺測量螺桿轉(zhuǎn)子的大徑和小徑,并通過預(yù)先做好的廓形樣板對實際加工出來的螺桿轉(zhuǎn)子進行質(zhì)量評定,不但增加了工人的勞動強度,而且精度無法得到保證。激光三角法是近年來發(fā)展起來的一種新型非接觸式測量方法,并因其優(yōu)越的特性被廣泛應(yīng)用于三維輪廓的測量等方面。首先,通過對轉(zhuǎn)子螺旋曲面幾何特征和激光三角法測量原理的研究,確定了轉(zhuǎn)子螺旋曲面在機測量系統(tǒng)的組成。該系統(tǒng)以沈陽工大科技開發(fā)有限公司研發(fā)的具有知識產(chǎn)權(quán)的LXK300X型數(shù)控螺旋槽銑床為基體,通過在銑床上增配高精度激光位移傳感器、旋轉(zhuǎn)編碼器、計算機等設(shè)備實現(xiàn)了轉(zhuǎn)子截面廓形數(shù)據(jù)的采集、傳輸和存儲。然后,結(jié)合螺桿轉(zhuǎn)子截面廓形特性和實驗數(shù)據(jù)特性,綜合對比了現(xiàn)有的數(shù)據(jù)處理方法。在分析了傳統(tǒng)小波閾值降噪法在降噪過程中可能呈現(xiàn)的降噪不完全、有效信號誤刪的情況,提出了一種新的小波閾值降噪法;針對分段曲線擬合在分段處擬合函數(shù)不連續(xù)、過渡不夠光滑以及多項式曲線擬合在數(shù)據(jù)點較多時擬合效果不佳的問題,提出了一種基于拉格朗日乘數(shù)法的轉(zhuǎn)子截形曲線擬合方法。最后,分析了該在機測量系統(tǒng)測量誤差產(chǎn)生的原因,并對影響因素中影響因子最大的傾角誤差做了認(rèn)真研究,從激光三角法測量原理出發(fā),根據(jù)光路的幾何特征建立了傾角誤差的數(shù)學(xué)模型,并推導(dǎo)了傾角誤差的數(shù)學(xué)表達式。最后,在現(xiàn)有的數(shù)控加工中心上,以高精度激光干涉儀為基準(zhǔn),實現(xiàn)了對激光位移傳感器的傾角誤差的實驗標(biāo)定。本研究旨在通過對轉(zhuǎn)子螺旋曲面在機測量的研究,降低工人的勞動強度,提高轉(zhuǎn)子螺旋曲面的加工精度和加工效率,提高國產(chǎn)螺旋機械產(chǎn)品的工作效率和使用壽命,推動我國工業(yè)的發(fā)展。
[Abstract]:With the rapid development of the equipment manufacturing industry in China , all kinds of spiral mechanical products represented by screw drilling tools and screw motors have been developed .
【學(xué)位授予單位】:沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TG806
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,本文編號:1736130
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