大型高溫鍛件在線測量方法研究.pdf

1、大型自由鍛件是制造大型技術(shù)裝備關(guān)鍵零部件經(jīng)常采用的毛坯形態(tài)，廣泛應(yīng)用于電力、船舶、石化、冶金、航空、航天等戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，在我國整個(gè)制造行業(yè)中占有重要地位。由于是在高溫狀態(tài)下成型，對大型鍛件的尺寸和形位誤差進(jìn)行在線測量與精度控制是一個(gè)長期未能解決的問題。高溫鍛件尺寸的精確測量與反饋，對于指導(dǎo)生產(chǎn)工藝和提高大型鍛件材料的利用率及其制造效率具有重要的理論意義和經(jīng)濟(jì)意義。本文在總結(jié)分析了國內(nèi)外大型高溫鍛件測量方法與測量技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了基于激光

2、跟蹤儀的視覺坐標(biāo)測量方法，該方法可望大幅度提高大型高溫鍛件的測量速度和測量精度。
　　 論文主要研究內(nèi)容與創(chuàng)新之處包括：
　　 1、將基于激光跟蹤儀的視覺坐標(biāo)測量方法應(yīng)用于大型高溫鍛件的在線測量過程。解決了大型高溫鍛件在線測量過程中環(huán)境惡劣、表面高溫、視覺盲點(diǎn)、尺寸大等問題。該方法的應(yīng)用有望大幅度提高大型高溫鍛件的在線尺寸測量精度。
　　 2、提出了測量系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，并描述了測量過程。建立了基于激光跟蹤儀的視覺

3、坐標(biāo)測量模型，并利用梯度下降法對系統(tǒng)模型進(jìn)行了優(yōu)化。
　　 3、計(jì)算分析了熱傳導(dǎo)、熱對流、熱輻射三種傳熱方式對測量環(huán)境及測量設(shè)備的影響，根據(jù)測量系統(tǒng)對測量環(huán)境的要求，設(shè)計(jì)了測量系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，設(shè)計(jì)了光筆的結(jié)構(gòu)。
　　 4、完成了熱輻射對測量部件表面溫度的影響實(shí)驗(yàn)，防熱輻射材料性能實(shí)驗(yàn)及非均勻溫度場對測量激光束的影響實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了鍛件周圍溫度場瞬態(tài)分析的正確性。計(jì)算了溫度對空氣折射率以及對激光干涉測長的具體影響，與實(shí)