基于三坐标测量技术的盘丝零件自动检测系统开发-检测技术与自动化装置专业论文.docx

致 谢 随着毕业论文的定稿，我的研究生生活也即将结束。实验室的窗前山茶红 艳，忆起三年时光，从最初的欣喜与迷茫，到逐渐领悟了责任与前进的方向。 许多感谢与感恩都涌向心房。 感谢我本科四年的班主任和研究生阶段的导师孙长敬副教授。在研究生的 三年时间里，孙老师不仅对我的学业严格要求，在生活方面也给了我无微不至 的关怀。对于我的不细致与一知半解，他总是给予足够的耐心、宽容和不厌其 烦地教诲、督促。尤其孙老师对于科研工作认真、严谨、不断探索求真的精神， 更是让我深受感动和鼓舞，每每想起，都是我前进道路的最好敦促。本论文的 撰写都是在孙老师的精心指导下完成的，从论文选题、研究内容的确定、关键 问题的讨论到具体研究工作的开展，孙老师都严格把关、细致指导、尽可能地 给予我最大的帮助。他对我绝对的信任，为我的科研创造了最佳的研究环境， 使我可以自主地进行科研活动，使我切实的提高了自身的能力，学会了做事的 方法。在此谨向我的导师致以最诚挚的敬意和感谢！ 感谢与我共享阳光与快乐的朋友们，最美好的青春里遇到最单纯的你们， 无数个朝夕相伴的日子，都将是别后梦里的珍藏。 感谢给予我平静与温暖的家人，毫无牵绊地去选择，不带功利的去学习和 生活，是你们给我最贵重的爱。 最后我要感谢我的母校，中国计量学院，以及培养我、教育我的质量与安 全工程学院，是这里，让我认清我的奋斗目标，并鼓励着我不断追逐我的梦想。 计量，这个伴随着我青春最美好时光的地方，无论是所收获的知识，还是导师 谆谆的教诲，亦或同学纯真的友谊，都深刻在我的记忆里，一生珍藏。 马睿 2013 年 6 月 I I 基于三坐标测量技术的盘丝零件自动检测系统开发 摘要：三爪卡盘是通用机床上普遍使用的附件，其精度直接影响机床主轴的动 平衡，它的组成件盘丝是决定三爪卡盘自定心精度的重要零件，因此必须控制 其质量。目前主要采用静态分点和动态连续两种方式对其检测，但已有的专用 测量仪价格昂贵，检测精度及效率方面存在的不足。本论文提出了基于三坐标 测量技术，编写通用测量程序，对不同规格盘丝零件的平面螺纹误差进行快速、 高精度、批量检测的新方法。本文的研究内容如下： （1）深入分析盘丝的结构特点，确定其测量项目，针对其测量原理，设计 相应的实现方法。对于盘丝平面螺纹的理论线进行分析，利用几何原理，建立 被测曲线的数学模型；研究零件的轮廓度误差评定方法。 （2）利用产品 CAD 模型，基于测量路径安全性和路径最优两个原则对零 件的测量路径进行规划，并讨论了编写测量程序中的几个关键项目，包括：确 定工件坐标系、测量起始点的确定、测量数据的处理与保存和测量程序的优化 等。 （3）基于三坐标软件的高级编程语言，针对盘丝零件的检测要求编写一套 通用测量程序，模拟测量、调试，完成不同尺寸盘丝零件的自动检测。实现了 对盘丝的通用测量，包括参数选择、数据处理、测量结果图表输出、打印等功 能。 （4）测量数据的处理与测量系统分析。利用实验数据做 MSA 并分析影响 测量结果的因素，对影响测量结果的参数进行不确定度分析，计算了标准不确 定度，并进行合成得到扩展不确定度。 结果表明：本文提出的测量原理正确、技术可靠，可以完成不同规格盘丝 的通用测量要求。根据实验结果综合各方面因素分析误差产生原因，为盘丝的 质量改进提供了方向。 关键词：平面螺纹；误差检测；三坐标测量技术；软件开发；不确定度；测量 系统分析 分类号：TH71 UDC： 62 I II Scroll Parts Automatically Detection System Develop ment Based on Coordinate Measuring Technology Abstract ： Three-jaw chuck is one type of general machine tool accessories. Its accuracy has a direct influence on the machine tool spindle’s dynamic balance. Three-jaw chuck’s scroll is one of the critical parts to determine the self-centering accuracy. Therefore, it is significant to control its quality. Nowadays, three-jaw chuck is measured by using two typical methods, static discrete or dynamic continuous. However, this existing