自由曲面表面加工質(zhì)量的在線實時檢測技術(shù).pdf

1、模具技術(shù)水平的高低，漸漸成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。隨著社會的發(fā)展，模具型面越來越多的呈現(xiàn)為復(fù)雜的自由曲面，其中模具型面加工質(zhì)量對產(chǎn)品和模具本身質(zhì)量、壽命都有相當(dāng)大的影響，是決定零件功能特性的重要因素之一。如果模具表面的粗糙度提高一個等級，其壽命將會得到大大提高?，F(xiàn)在，人們?nèi)找嬲J識到模具型面表面粗糙度檢測的重要性，恰當(dāng)?shù)臏y量方法與設(shè)備不但可以幫助用戶輕而易舉地提高產(chǎn)品

2、的質(zhì)量，更會提高生產(chǎn)效率。為此，對模具型面表面粗糙度的檢測就顯得尤為重要了。未來中國模具的發(fā)展會越來越復(fù)雜化，精度要求也越來越高。品種多樣化，變化也就更迅速，這就要求檢測設(shè)備除了精度高、測量準確，也要更加靈活才能跟上發(fā)展的腳步。
　　 本設(shè)計主要針對機器人在對零件進行拋光研磨加工后工件的表面質(zhì)量狀況及檢測的需要，擬設(shè)計一套在線實時粗糙度檢測系統(tǒng)，可以為機器人下一步的加工控制提供信息。
　　 在本文中，首先簡要敘述了當(dāng)前國

3、內(nèi)外關(guān)于表面粗糙度檢測的發(fā)展情況；綜合考慮各種檢測方法的優(yōu)劣后，針對模具型面等復(fù)雜自由曲面自動拋光系統(tǒng)應(yīng)用的需要，本文設(shè)計了一套可實現(xiàn)曲面表面粗糙度在線檢測的子系統(tǒng)，測量系統(tǒng)基于嵌入式處理器，使用激光測頭，并配套使用高精度的移動控制裝置。該設(shè)計是綜合應(yīng)用了傳感測試技術(shù)、圖形圖像處理、機電控制等技術(shù)的嵌入式表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)。本論文主要進行了以下研究：
　　 系統(tǒng)利用激光測距的原理，通過精密測距傳感器AT-2測量曲面到測頭的Z向距離

4、，用ARM芯片處理、計算，可得到曲面加工的表面粗糙度值Ra, ARM系統(tǒng)同時還用來完成對執(zhí)行機構(gòu)運動的控制。
　　 詳細分析了測頭部分的工作原理和設(shè)計方法，給出了使用ARM實現(xiàn)控制測頭的方法，介紹了驅(qū)動裝置的選擇及工作原理。
　　 簡單介紹了本檢測系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境以及Windows CE5.0操作系統(tǒng)的實現(xiàn)。具體介紹了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的總體設(shè)計和部分子系統(tǒng)的實現(xiàn)。重點介紹了對評定基準線的擬合算法和濾波算法，通過對一組數(shù)據(jù)的擬合