接触式超声在机自动测厚系统设计

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1、．３圓１ａＨｎ３ｎＯＨＭＳｎｕＵＪ文ＡＷ＾ｎＡＭＰＥＲｇ（：蠻，：一，、ＨＫｓｌ：ｉ？’：如ｖ警－，ｒ；／？■■化ｆＡｗ０？－－，ｌ議：Ｉ“：；＼、々ｙ：議藝藝二々、ｉ義；、；；”：■！：、：（接触拭＾０＾ｉ统浙．：程域工领：：作者姓名＝“指导教师■．答辩日期一：专业学位硕士学位论文３￥１４＾：＾＾＾￡＾［１自动测厚系统谢十ＵｌｔｒａｓｏｎｉｃＣｏｎｔａｃｔＡｕｔｏｍａｔｉｃＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｆｏｒＴｈｉｃ

2、ｋｎｅｓｓ－ＯｎＭａｃｈｉｎｅＳｙｓｔｅｍＤｅｓｉｎｇ作者姓名：李如阳工程领域：机械工程学号：３１３０４０４５指导教师：王永青教授完成日期：２０１５．５．２１雜理工大学ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中巳经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体巳经发表的研究成果，也不包含其他巳申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做

3、的贡献均巳在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：症免序ｉ命叫作者签名：和ｍ年Ａ月土日大连理工大学专业学位硕士学位论文摘要大型薄壁零件在航空航天等领域有着极为广泛的应用，加工精度要求比较高，因此需要较高的测量精度一。而厚度信息是其中个关键的指标，影响着工件的重量、回转特性等，但是由于其测点较多，所以不能釆用人工测量。考虑到其尺寸大、刚度低、移动困难、装夹复杂的特点，因此如果釆用以三坐标机为代表的离线自动化检测手段，就会引入重复定位误差，而且实时性不好。目前针对薄壁零件实现

4、在机自动测厚的实验研究比较少。本课题的研宄方向为构建应用于薄壁件厚度接触式超声在机自动测厚的方法和系统。其中主要的难点是：超声测头与被测工件的接触状态判断和超声测头与曲面工件的法矢重合问题。针对超声在机自动测厚的接触缓冲、接触识别、稱合剂供应问题，设计了以弹簧为核心部件的缓冲机构，设计了以接近幵关、ＰＬＣ为核心控制部件的接触识别机构，设计了以水栗、调节阀、压力表为核心的親合剂供应系统。针对超声测量中的法矢重合问题，给出了曲面数字化、曲面点法矢求解、曲面区域平均法矢求解、超声测头角度调整的方案。针对超声板卡中接收到的信号存在噪声、峰值不易识

5、别的问题，利用小波方法实现噪声去除，利用希尔伯特变换和低通滤波的方法完成包络特征的提取。设计算法完成峰，配合超声波在工件中的传播速度得到待测工件的厚度值ＶＢ值识别。利用方便快捷的语言和功能强大的ＭＡＴＬＡＢ进行混合编程。，实现人机交互界面的设计一针对超声波在不同材料、不同基体结构的工件中传播速度不致的问题，利用已知厚度的板材进行了标定实验，对测量的结果进行校准。对阶梯试件、倾角试件和曲面试件进行测厚实验，，与三坐标机的测量结果进行比对验证了所研制系统的可行性。所研究的接触式超声在机自动测厚系统能够提高工件的测量效率和测量精度，为航空航天事业做

6、出了一定的贡献。关键词：超声；接触式；在机自动测厚；系统设计－－Ｉ接触式超声在机自动测厚系统设计ＵｌｔｒａｓｏｎｉｃＣｏｎｔａｃｔＡｕｔｏｍａｔｉｃＴｈｉｃｋｎｅｓｓＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＯｎ－ＳｓｔｓｎＭａｃｈｉｎｅｙｅｍＤｅｉｇＡｂｓｔｒａｃｔａｒｅｔ－ｔｃａｔｎｎｔｈｓｒｏｓａｃｅＬｈｗｗｉｄｅｒａｎ．ｇｉｎａｌｌｅｄａｒｓｈａｖｅａｖｅｒｙｅｏｆａｌｉｉｏｓｉｅｆｉｅｌｄｏｆａｅｐｇｐｐｐＨｏｗｅｖｅｒｔｈｅｍａｃｈｉｎｎａｃｃｕｒａｃｓｒｅｌａｔｈｈｈｉｅｒｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａ

7、ｃｃｕｒａｃｉｓｎｅｅｄｅｄ．，ｉｇｙｉｉｖｅｌｉｇｓｏｇｈｙｙ，Ｔｈｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｋｅｙｆａｃｔｏｒｓｆｏｒｉｔａｆｆｅｃｔｓｔｈｅｗｅｉｇｈｔａｎｄｒｅｖｏｌｖｉｎｇｃｈａｒａｃｒｉｓ－ｏｔｅｔｉｃｓｏｆｔｈｅａｒｔｗｈｉｌｅｌａｒｅｔｈｉｎｗａｌｌｅｄａｒｔｓｈａｖｅｔｏｏｍａｎｍｅａｓｕｒｉｎｏｉｎｔｓｓｔｈｅｐｇｐｙｇｐ，ｍ＇ａｎｕａｌｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｃａｎｔｂｅ