光學(xué)式軸孔內(nèi)徑測量方法及關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、發(fā)動機制造產(chǎn)業(yè)是我國“十二五”規(guī)劃中的重點發(fā)展項目,發(fā)動機箱體作為內(nèi)燃發(fā)動機基礎(chǔ)件,分布著大量的軸孔,軸孔內(nèi)徑高精度檢測方法是提高發(fā)動機箱體制造質(zhì)量的關(guān)鍵。實現(xiàn)孔徑在線檢測面臨諸多困難,重點在于同時滿足高精度測量和在線狀態(tài)的條件,要求在動態(tài)生產(chǎn)條件下實現(xiàn)高度自動化測量,傳統(tǒng)氣動量儀因測量間隙過小無法實現(xiàn)。本文提出一種新型光學(xué)式多方向軸孔內(nèi)徑測量方法,采用激光位移傳感原理,借鑒氣動量儀的布局,根據(jù)發(fā)動機箱體軸孔的結(jié)構(gòu)特點,匹配測棒長度和測

2、量截面層數(shù),構(gòu)造新型光學(xué)式多方向內(nèi)徑專用量儀,在保證測量精度的同時,擴大測量間隙,為測量自動化提供條件。論文完成的主要工作有:
　　1、分析現(xiàn)有軸孔內(nèi)徑測量方法的特點和適用對象,結(jié)合發(fā)動機箱體軸孔內(nèi)徑自動化測量需求,闡述新型光學(xué)式軸孔內(nèi)徑測量方法,并概括該方法中的關(guān)鍵技術(shù)。
　　2、建立光學(xué)式軸孔內(nèi)徑測量方法的數(shù)學(xué)模型,重點研究模型與測量誤差的內(nèi)在關(guān)系。提取多測頭布局下的結(jié)構(gòu)參數(shù),獲取結(jié)構(gòu)參數(shù)與測量誤差函數(shù)關(guān)系,依據(jù)參數(shù)特性

3、設(shè)計相應(yīng)的遺傳算子,利用遺傳算法分析結(jié)構(gòu)參數(shù)對測量誤差的影響,完成測量方法的可行性分析。
　　3、研究小型化測頭的測量方法及誤差影響因素。小型化測頭在原理上基于激光三角法,結(jié)構(gòu)上采用傳導(dǎo)光源并以PSD作為位置檢測器件,通過研究影響測頭測量精度以及PSD光斑位置檢測精度的內(nèi)外部因素,為后續(xù)測量精度研究奠定基礎(chǔ)。
　　4、研究被測表面粗糙度因素與測量精度的關(guān)系。構(gòu)建粗糙表面的幾何模型,結(jié)合標(biāo)量散射解析理論和粗糙表面統(tǒng)計模型,建立