主副雙刀機(jī)械刻劃技術(shù)是利用兩把同型號(hào)刻刀形成錯(cuò)刃相對(duì)空間位姿關(guān)系對(duì)衍射光柵精確成槽的新方法,有效抑制了光柵刻槽過(guò)程中槽面的彈塑性回彈變形和側(cè)向塑性隆起,并延長(zhǎng)了主刻刀的使用壽命;然而傳統(tǒng)試刻法刀具位姿調(diào)控方式不能滿足雙刀相對(duì)位姿檢測(cè)的精度要求,是制約該技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的重要因素之一。因此,探究高精度新型刀具位姿檢測(cè)方法,對(duì)于提高主副雙刀錯(cuò)刃機(jī)械刻槽成形精度,保證衍射光柵制備質(zhì)量具有重要的意義。本文將基于激光衍射測(cè)量技術(shù)對(duì)主副雙刀機(jī)械刻劃刀具在刻劃坐標(biāo)系中的位姿進(jìn)行檢測(cè)。首先,建立了刀具坐標(biāo)系與刻劃坐標(biāo)系,推導(dǎo)出主副雙刀相對(duì)位置坐標(biāo)公式;進(jìn)而又深入研究了矩形孔、直角三角形孔夫瑯禾費(fèi)遠(yuǎn)場(chǎng)衍射理論,并基于刀具姿態(tài)角狹縫衍射條紋信息,建立了激光衍射測(cè)量技術(shù)刀具姿態(tài)角檢測(cè)模型(正演求解);介紹了刀具殘余壓痕/劃痕顯微圖像檢測(cè)技術(shù)刀具姿態(tài)角計(jì)算方法(反演求解),以驗(yàn)證本論文提出的激光衍射測(cè)量技術(shù)刀具位姿檢測(cè)方法的可行性與精準(zhǔn)性。其次,依據(jù)激光衍射法搭建了刀具位姿檢測(cè)裝置試驗(yàn)樣機(jī),標(biāo)定了檢測(cè)精度;在此基礎(chǔ)上,率先利用激光衍射法對(duì)單刀位姿進(jìn)行了檢測(cè),并同時(shí)進(jìn)行了單刀原位壓痕/劃痕試驗(yàn),分析了衍射法單刀位姿...

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1單刀順序機(jī)械刻劃衍射光柵的槽形變形現(xiàn)象a)側(cè)向塑性隆起b)彈塑性回彈變形

大自然的必用光學(xué)器件[1]。隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，衍射光柵在生產(chǎn)和生活中越來(lái)越重要的作用，目前已廣泛應(yīng)用于激光器、集成光路、光通信以及工業(yè)計(jì)量域，因此對(duì)機(jī)械刻劃衍射光柵的槽形精度要求也越來(lái)越高[2,3]。與此同時(shí)，衍射光械刻劃工藝又是判定一個(gè)國(guó)家在納米級(jí)超精密加工技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展水....

圖1.2主副雙刀錯(cuò)刃機(jī)械刻劃技術(shù)a)主副雙刀錯(cuò)刃機(jī)械刻劃衍光柵示意圖b)主副雙刀錯(cuò)刃機(jī)械刻劃衍射光柵槽形標(biāo)注圖

b)圖1.2主副雙刀錯(cuò)刃機(jī)械刻劃技術(shù)刃機(jī)械刻劃衍光柵示意圖b)主副雙刀錯(cuò)刃機(jī)械刻劃衍射光射光柵超精密刻劃領(lǐng)域中，機(jī)械重復(fù)刻劃技術(shù)是單刀械刻劃工藝轉(zhuǎn)變深入研究的發(fā)展趨勢(shì)[13,14]。然而，在工藝過(guò)程中，要求主刀能夠在副刀預(yù)先刻劃的槽形基要求雙刀相對(duì)位姿精度要非常高，故對(duì)刀具....

圖1.4激光掃描法檢測(cè)刀具姿態(tài)信息a)檢測(cè)原理圖b)檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

強(qiáng)信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，通過(guò)對(duì)特征電信號(hào)進(jìn)行解析，獲得了刀具參數(shù)和刀具三維信息，再將刀具坐標(biāo)系與掃描坐標(biāo)系之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)對(duì)刀具姿態(tài)信息的檢測(cè)[1.4a）和圖1.4b），分別為激光掃描法刀具姿態(tài)信息檢測(cè)原理圖與檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)。易得，激光二極管同時(shí)將X方向、Y方向和Z方....

圖1.5基于雙目視覺(jué)測(cè)量技術(shù)刀具位姿檢測(cè)模型

如圖1.5b）所示，屬于雙目平行立體視覺(jué)模型[39]。2017年，哈爾濱工業(yè)大學(xué)任秉銀、柴立仁、魏坤等人利用雙目視覺(jué)測(cè)量技術(shù)完成對(duì)長(zhǎng)軸類零件裝配端位姿的檢測(cè)，進(jìn)而反演求解出其加工刀具的位姿，如圖1.5c）所示，屬于雙目正交立體視覺(jué)模型[40]。

本文編號(hào)：4039338