氣動塞規(guī)法檢測精密小孔孔徑技術的研究.pdf

1、精密零件在制造過程中經(jīng)常要對孔徑Φ3mm左右的細長小孔進行現(xiàn)場檢測。通用塞規(guī)易劃傷內(nèi)孔測量表面，本文采用氣動測量的方法。氣動測量具有非接觸，精度高，穩(wěn)定性好等優(yōu)點。傳統(tǒng)的氣動測量以浮標式氣動量儀為主，但該種量儀由于自身結構的限制，未能在自動化測量領域有所作為。本文采用壓力式氣動測量，用51單片機作為控制中心，與當前飛速發(fā)展的傳感器技術相結合，實現(xiàn)了小孔直徑的自動化測量。可以方便地實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分析與處理，測量結果的顯示與打印等數(shù)字化功能。<

2、br>　　本文針對細長孔徑尺寸精度的精密測量，對氣動測量檢測小孔直徑的理論、方法及軟硬件設計進行了深入的研究。
　　首先在氣動背壓式噴嘴擋板機構的基礎上，建立氣動塞規(guī)測量系統(tǒng)的數(shù)學模型。采用理論與實驗相結合的方法，優(yōu)化測量系統(tǒng)氣路參數(shù)，使得測量系統(tǒng)的靈敏度和測量線性范圍段取值合理。
　　在氣動塞規(guī)數(shù)學模型的指導下，研制出氣動塞規(guī)小孔直徑測量系統(tǒng)。測量系統(tǒng)采用差壓式氣路，有效地減少了氣源壓力波動對測量結果造成的影響。硬件設計包

3、括傳感器信號放大電路的設計、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的設計、單片機外圍接口電路的設計以及測量用夾具的設計。軟件設計分為測量和標定兩部分。測量部分實現(xiàn)的功能有實時顯示測量結果，測量結果、測量日期和時間的打印輸出等功能。標定部分主要實現(xiàn)的功能有數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理和標定結果存儲。
　　最后通過實驗驗證了測量系統(tǒng)的正確性。實驗表明測量系統(tǒng)的重復測量精度能滿足實際測量要求。對測量系統(tǒng)進行了誤差分析，分析了影響測量精度的誤差要素，并根據(jù)實驗結果將其量化。