盤形凸輪測量系統(tǒng)集成與控制研究.pdf

1、盤形凸輪機構是機械工程中常用機構，其運動精度通常體現(xiàn)在凸輪的輪廓曲面的設計和加工上。本文對盤形凸輪機構及凸輪廓線檢測的研究現(xiàn)狀進行了詳細了解，并對現(xiàn)有的檢測方法進行了分析比較。在接觸式測量方法的基礎上，提出了一種測頭做驅動運動的測量方法，在較小的測量值范圍內由電感測頭直接測量，超出一定量值則由測頭驅動滑座運動來實現(xiàn)，確保測頭與凸輪廓線之間的接觸力基本保持在較小的范圍內，從而提高系統(tǒng)測量精度。
　　本文的主要工作內容如下：
　

2、?。?）以盤形凸輪廓線的設計理論為基礎，分別對機械系統(tǒng)、運動控制系統(tǒng)和測量系統(tǒng)進行了方案設計。
　?。?）在方案設計的基礎上，構建了測量機的機械系統(tǒng)和運動控制系統(tǒng)，選取了必要的驅動元件、控制元件及測量元件。結合所選電感測頭的特性，構建了測頭驅動裝置。選用Visual Basic6.0進行編程，實現(xiàn)了回轉軸和電感測頭驅動的運動控制，以及相應的數(shù)據(jù)采集工作。
　?。?）采用MATLAB軟件編寫程序對采集到的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理。采用

3、多次測量求平均值的方法來讀取數(shù)據(jù)；采用弦高差法和二次拋物線插值法來剔除誤差點；采用最高點法來確定角度零位；建立數(shù)學模型由測量基準計算出設計基準；采用最小二乘擬合圓法確定基圓半徑；采用微分求導、最小二乘擬合和延拓法進行分段曲線擬合。本文選用的數(shù)據(jù)處理方法有效減小了測量誤差，提高了測量精度。
　　（4）根據(jù)系統(tǒng)的方案進行實驗驗證，以一個設計參數(shù)已知的自制偏心圓為對象進行測量分析。結果表明，本文提出的測量方法和數(shù)據(jù)處理方法擬合出的輪廓比