藥筒幾何誤差自動檢測裝置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開題報(bào)告.doc

畢業(yè)論文開題報(bào)告學(xué)生姓名：學(xué)號：系別：專業(yè)：論文題目：藥筒幾何誤差自動檢測裝置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師:2011年03月06日畢業(yè)論文開題報(bào)告1結(jié)合畢業(yè)論文情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，撰寫2000字左右的文獻(xiàn)綜述：文獻(xiàn)綜述一、本課題研究背景及意義藥筒幾何誤差自動檢測裝置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)在計(jì)量科學(xué)領(lǐng)域，人們根據(jù)被測對象幾何形狀的復(fù)雜程度，將工業(yè)領(lǐng)域中的測量問題分為箱體類工件測量和具有復(fù)雜幾何形狀工件測量。所謂箱體類工件就是指那些由基本幾何元素（點(diǎn)、線、面、圓、圓柱、圓錐、球）組成的幾何工件，包括齒輪箱工件，發(fā)動機(jī)箱體，機(jī)床加工部件或者是由簡單的自由形狀曲面組成的沖壓模、鑄模、玻殼工件等等。與箱體類工件相對應(yīng)的是復(fù)雜幾何形狀工件，這類工件主要由具有明確數(shù)學(xué)定義的復(fù)雜曲線曲面構(gòu)成，例如各種類型的齒輪，齒輪加工刀具，凸輪軸，配對螺旋壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子部件，蝸桿蝸輪以及步進(jìn)齒輪藥筒等等。(一)國外研究現(xiàn)狀德國LEITZ公司憑借其在高精度測量領(lǐng)域積累的世界級測量技術(shù)以及豐富的應(yīng)用理論知識，通過高性能、高精確度的PMM-C三坐標(biāo)測量機(jī)與功能強(qiáng)大的工業(yè)級計(jì)量軟件QUINDOS的結(jié)合，不斷解決來自工業(yè)各個領(lǐng)域的高精度和復(fù)雜幾何形狀的計(jì)量需求。LEITZ在公司的發(fā)展歷史上，主要從事研制、開發(fā)、制造超高精度坐標(biāo)測量機(jī)，包括在世界高精度三坐標(biāo)測量機(jī)的發(fā)展歷史上具有里程碑意義的PMM機(jī)型，由于PMM機(jī)型在測量能力上具有超高精度，同時(shí)使用性能上具備長期運(yùn)行的穩(wěn)定性。因此PMM型坐標(biāo)測量機(jī)能夠在全球安裝總數(shù)超過1,000臺，其中有近百臺服務(wù)于中國各大精密加工企業(yè)，例如航空航天部件生產(chǎn)企業(yè)、汽車部件生產(chǎn)企業(yè)以及高精度齒輪加工企業(yè)。LEITZ公司為了提高高精度坐標(biāo)測量機(jī)的檢測效率，降低單件工件檢測的測量成本，于2001年成功地推出了目前世界性能最好的PMM-C型坐標(biāo)測量機(jī)，其動態(tài)指標(biāo)分別為最大測量加速度3000mm/秒2,最大測量速度400mm/秒,平均觸測頻率40點(diǎn)/秒。在主機(jī)結(jié)構(gòu)形式上，為了實(shí)現(xiàn)測量系統(tǒng)極高測量精度和測量性能的長期穩(wěn)定性，PMM-C超高精度坐標(biāo)測量機(jī)具備如下特征：在主機(jī)部件材料選擇上，采用具有長期穩(wěn)定性和對溫度變化不敏感的材質(zhì)構(gòu)成，例如在整體基座，移動平臺和Y軸橫梁上采用花崗巖，結(jié)構(gòu)支撐立柱采用鑄鐵材料。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)測量性能的長期穩(wěn)定性，PMM-C坐標(biāo)測量機(jī)在結(jié)構(gòu)形式上為封閉框架：整體花崗巖的主機(jī)基座，移動工作臺，鑄鐵立柱以及花崗巖橫梁組成高強(qiáng)度的閉式結(jié)構(gòu)。由于PMM-C坐標(biāo)測量機(jī)具有很高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，因此測量系統(tǒng)即使在加速/減速，或是環(huán)境存在某種振動的情況下仍能保持極高的測量精度。(二)國內(nèi)研究現(xiàn)狀在傳統(tǒng)測量方法選擇上，人們主要依靠下述兩種測量手段完成工業(yè)領(lǐng)域上述工件的測量，即通過三坐標(biāo)測量機(jī)執(zhí)行箱體類工件的檢測，通過專用測量設(shè)備，例如專用齒輪檢測儀、專用凸輪檢測設(shè)備等完成具有復(fù)雜幾何形狀工件的測量。因此對于從事生產(chǎn)復(fù)雜幾何形狀工件的企業(yè)來說，完成上述產(chǎn)品的質(zhì)量控制企業(yè)不僅需要配置通用測量設(shè)備，例如三坐標(biāo)測量機(jī)，通用標(biāo)準(zhǔn)量具、量儀，同時(shí)還需要配置專用檢測設(shè)備，例如各種尺寸類型的齒輪專用檢測儀器，凸輪檢測儀器等。這樣往往導(dǎo)致企業(yè)的計(jì)量部門需要配置多類型的計(jì)量設(shè)備和從事計(jì)量操作的專業(yè)檢測人員，因此企業(yè)無法實(shí)現(xiàn)柔性、通用計(jì)量檢測，計(jì)量設(shè)備使用效率較低，同時(shí)企業(yè)負(fù)擔(dān)較高的計(jì)量人員的培訓(xùn)費(fèi)用和計(jì)量設(shè)備使用和維護(hù)費(fèi)用。因此，如何降低企業(yè)的測量成本，計(jì)量人員的培訓(xùn)費(fèi)用，測量設(shè)備的使用和維修費(fèi)用，達(dá)到提高測量檢測效率的目的，使企業(yè)具備生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)質(zhì)量控制能力。這將關(guān)系到企業(yè)在市場活動中的應(yīng)變能力，對幫助企業(yè)建立并維護(hù)良好的市場信譽(yù)，具有重要的決定作用。三、本課題相關(guān)理論綜述(一)測量裝置結(jié)構(gòu)由于測量機(jī)的各個運(yùn)動軸，在機(jī)械結(jié)構(gòu)上彼此獨(dú)立，因此在整個測量過程中，三個坐標(biāo)軸獨(dú)立運(yùn)動，使得系統(tǒng)在整個測量空間內(nèi)具有相同量精度性能。光柵尺的布置盡量靠近被測工件，有效的消除了阿貝誤差的影響。中央布置驅(qū)動系統(tǒng)，消除了坐標(biāo)軸在運(yùn)動過程中扭轉(zhuǎn)和偏移。傳動系統(tǒng)上采用伺服電機(jī)、高精密循環(huán)滾珠絲杠，保證測量系統(tǒng)即使在很高系統(tǒng)加速度的情況下，仍然具有穩(wěn)定的定位精度。探測系統(tǒng)采用3維模擬掃描測頭，不但能夠提供性能優(yōu)良的連續(xù)3維動態(tài)掃描功能，而且測量系統(tǒng)還能夠進(jìn)行精度極高的觸發(fā)測量。在測量過程中，探針始終沿被測工件表面的法向矢量方向進(jìn)行觸測。因此，即使在配制較長的測桿加長桿的情況下，測量系統(tǒng)也能夠自動補(bǔ)償測頭系統(tǒng)的形變和彎曲。采用國際權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證，具有確定熱膨脹系數(shù)的金屬光柵系統(tǒng)，由于光柵系統(tǒng)具有與被測金屬工件相近的熱膨脹系數(shù)，確保系統(tǒng)即使在比較大的測量范圍內(nèi)，仍然具有極高的測量精度。同時(shí)測量系統(tǒng)具有非常小的系統(tǒng)分辨率，保證了測量數(shù)據(jù)具有穩(wěn)定的重復(fù)精度。由于PMM-C坐標(biāo)測量機(jī)在結(jié)構(gòu)上存在上述特征，因此整機(jī)系統(tǒng)具有非常小的長度測量示值誤差MPEE值和空間探測誤差MPEP值。信號處理的時(shí)頻分析理論(二)幾何形狀誤差測量坐標(biāo)誤差工件齒輪復(fù)雜幾何形狀工件的計(jì)量上表依據(jù)DIN3692標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，模數(shù)610，齒寬2040mm，螺旋齒輪齒向誤差ff,齒面形狀誤差ff以及執(zhí)行檢測功能的坐標(biāo)測量機(jī)所應(yīng)具備的最大形狀測量誤差。因此LEITZ生產(chǎn)制造的高精度坐標(biāo)測量機(jī)產(chǎn)品針對特定的齒輪模數(shù)，齒輪直徑，能夠執(zhí)行依據(jù)DIN標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定一級齒輪的檢測任務(wù)。PMM-C坐標(biāo)測量機(jī)能夠執(zhí)行齒輪檢測的類型包括內(nèi)外正齒輪、斜齒輪、螺旋傘齒輪、冠裝齒輪等等。在測量過程中，通過LEITZ專利制造的TRAX3維矢量測頭的不同測桿組合，完成齒輪檢測工作。例如，單測針完成正齒輪檢測，8-星型測針組合完成斜齒輪檢測，6-星型測針組合完成螺旋傘齒輪的檢測。由于在測量過程中，采用多種測針組合，完成檢測任務(wù)，因此標(biāo)測量機(jī)在執(zhí)行具有復(fù)雜幾何形狀工件檢測任務(wù)的過程中不需要額外附加旋轉(zhuǎn)工作臺。測量機(jī)在執(zhí)行具有回轉(zhuǎn)軸線的復(fù)雜幾何形狀的檢測任務(wù)方面，與傳統(tǒng)專用檢測設(shè)備或者是坐標(biāo)測量機(jī)與轉(zhuǎn)臺相結(jié)合的測量系統(tǒng)相比較存在下述明顯的優(yōu)勢。四、作者的觀點(diǎn)和主要思路測量機(jī)與QUINDOS專業(yè)計(jì)量軟件相結(jié)合，在工業(yè)計(jì)量領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了完全意義的通用計(jì)量檢測設(shè)備。不但能夠執(zhí)行箱體類工件的高精度檢測，而且能夠執(zhí)行具有復(fù)雜幾何形狀工件的計(jì)量檢測任務(wù)。標(biāo)測量機(jī)能夠執(zhí)行各種類型齒輪工件檢測，齒輪加工刀具的檢測，螺旋壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子部件的檢測，氣