基于二维精密工作台的平面度测量仪设计

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1、万方数据ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterinEngineeringDesignofFlatnessMeasurementInstrumentBasedon2DDisplacement玎白rktableMasterCandidate：Zouchun·longMajor：MechanicalDesignandAutomationSupervisor：Prof．HuangHao&

2、WangSheng-huaiWuhanUniversityofScienceandTechnologyWuhan，Hubei430081，P．R．China万方数据武汉科技大学研究生学位论文创新性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究所取得的成果。除了文中已经注明引用的内容或属合作研究共同完成的工作外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关

3、责任。研究生学位论文版权使用授权声明本论文的研究成果归武汉科技大学所有，其研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解武汉科技大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门(按照《武汉科技大学关于研究生学位论文收录工作的规定》执行)送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将本论文的全部或部分内容编入学校认可的国家相关数据库进行检索和对外服务。论文作者签名：墨}备垫一．指导教师签名：茎进日期：丝!竺：兰：!!万方数据摘要平面度是零部件几何形状误差的重要评价指标，其精密

4、测量是一项重要研究课题。平面度的传统测量方法耗时长和自动化程度低，测量结果很大程度上依赖于检验者的经验水平，检测与记录工作量大，自动化程度不高难以满足工业测量需要。在国家自然基金“表面结构的多尺度融合测量方法的研究”支持下，根据工程背景和现有各种测量方法的基础上，本文设计一套测量平面度测量仪：测量系统采用传感器固定，被测平面刚性安置在二维工作台上。通过程序控制移动工作台完成布点和采集数据后，将各点测量数据经采集卡输入到工控机并存储到数据库，再由计算机完成数据的坐标转换，并采用最小回归二乘法评定平面

5、度误差。平面度误差结果可以打印输出报表，再结合OpenGL技术后以三维形式可视化地显现出来。设计的测量系统解决了传统平面度检测方法中存在的数据量大、计算繁琐、精度低及手工输入数据的繁琐性等问题，为数据的存档备份提供了方便。设计了基于电感原理传感器，对传感器进行了标定和误差补偿。设计二维精密位移工作台并研究其等效二质量系统的跟踪性能，采用前馈补偿方式消除黏性摩擦对定位精度的影响。实现传感器、精密位移工作台和采集卡配IPC之间的数据传输，完成了接口电路的设计、采集卡与各输入输出通道的调试。分析比较了平

6、面度各评定方法的特点，采用基于回归原理的最小二乘法作为平面度评定方法。运用C++Buiider编程环境和Access2007设计了平面度小型数据库，既可用于保留原始数据和处理后的数据，又可保证数据与报表之间的联接和查询。开发了平面度测量应用软件，完成测量数据坐标转换和处理，利用OpenGL工具实现平面测量的三维可视化。通过与双频干涉仪比对实验，证明了该系统稳定可靠、操作灵活、精度高，满足课题提出的要求，具有较高的实践运用价值。关键词：平面度测量；二维精密工作台：数据库：最小二乘法；C++Build

7、er；OpenGL万方数据AbstractFlatnessisanimportantevaluationindexofthegeometricalshapeerrorforcomponents，theprecisionmeasurementisallimportantresearchsubject．Thetraditionalmeasuringmethodofflatnessistimeconsumingandless·automated，andtheresultslargelyreliesont

8、heexperienceleveloftesters，theworkloadoftestandrecordisheavy,can’tmeettheneedsofindustrialmeasurement．AccordingtotheactualengineeringbackgroundandtheNaturalScienceFoundationofChina”ResearchofMulti—scaleIntegrationMeasurementMethodforSurfaceTex