大型工件表面形状实时测量技术的研究

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1、分类号UDC密级——单位代码!Q羔墨星大型工件表面形状实时测量技术的研究杨咏丞指导教师熊木地职称学位授予单位大连海事大学教授申请学位级别硕士学科(专业)信息与通信工程(光电检测)论文完成日期2013年6月答辩日期2013年6月答辩委员会主席TheResearchoftheTechnologyaboutReal-timeMeasurementoftheLargeArtifacts’SurfaceShapeAthesisSubmittedtoDalianMaritimeUniversityInPartialFulfillmentoftheRequi

2、rementsfortheDegreeofMasterofEngineeringYangYongcheng(InformationandCommunicationEngineering)Dissertation／ThesisSupervisor：ProfessorXiongMudiJune2013大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写成博／硕士学位论文==太型王鲑麦画形丛塞吐测量堇查的硒窥：。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体

3、，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》(中国学术

4、期刊(光盘版)电子杂志社)、《中国学位论文全文数据库》(中国科学技术信息研究所)等数据库中，并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于：保密口在年解密后适用本授权书。不保密卤(请在以上方框内打。。√，，)论文储签名枷慨翩擞：日期：’劢年乡月刁日中文摘要摘要表面形状误差是指表面实际形状对理想形状的变化量，表面形状的测量主要就是测量这个变化量。这里的表面通常是指平面、圆柱面(圆锥面)以及球面等，这些形状的工件在加工前后都需要对其进行表面形状的测量，以确定其是否符合加工标准、能否运用到实际生产过程中。在大型

5、设备制造业中，如飞机、轮船等制造业，常会有一些大型的工件需要进行表面形状测量，传统的测量方式通常是离线测量，这种方法既费时又费力，效率不高。近年来，人们逐渐青睐于加工测量一体化，在加工过程中对被加工工件的表面形状误差进行在线实时测量。目前已有的方法通常是采用时域法分离表面形状误差，但此方法采点数过少，且计算过程中的矩阵运算比较复杂，尚无法满足工业加工中实时处理的要求。针对这一问题，本文研究了一种表面分区频域测量表面形状误差的方法。该方法主要是先对大表面进行在线分割，然后以数字信号处理器为主体，用不规则频域四点法对分区表面进行形状误差的分离。为验

6、证这一方法，本文设计了一套相应的测量系统，并通过测量平面形状误差来验证此方法的可行性。硬件系统设计采用了线位移传感器作为数据采集工具，以数字信号处理器为核心芯片搭建集数据采集、数据处理、数据发送等功能为一体的硬件电路，通过工业电脑对平面形状的最终数据进行分析评定，然后运用无线传输技术将结果实时传送到加工人员手中。其中，硬件电路主要包括传感器阵列采集电路、模数转换电路、数字信号处理系统、串n／无线传输电路等。经过仿真测试，将平面仿真数据在本次设计的数据处理系统中运行，结果表明测量系统的精度和实时性基本满足设计要求，实时性良好，验证了此种测量方法可

7、运用于实际加工中。关键词：大型工件表面实时测量；形状误差分离；不规则频域四点法；分区频域测量英文摘要ABSTRACTSurfaceshapeerroristhedeviationbetweentheactualshapeandthedesiredoneofthesurface．ThemainworkinmeasurementofsurfaceshapeiStomeasurethedeviation．Thesurfacementionedhereusuallyreferstoflat，cylindricalsurface(conicalsurfa

8、ce)andsphericalsurface．Thesurfaceofworkpieceswiththeseshapesneedtobemeasure