DJCLY12A刀具几何参数测量系统的误差分析及补偿

论文摘要

刀具几何参数测量系统是刀具制造、修磨中的重要设备。针对常州吉瑞公司新研制的DJCLY12A刀具几何参数测量系统出现的一系列精度问题,本论文对其进行了系统标定及误差分析,并采取相应的软件补偿。针对测量系统,首先对其进行标定。采用标准量块对长度度量标定,误差可以控制在±10μm之内；采用栅格型标定板对角度标定,角度误差可以控制在±0.3°内。从硬件(夹刀装置误差、阿贝原则误差、导轨直线度误差)、软件(线宽误差)、光学放大系统(镜头光轴不垂直及景深对测量结果的误差)和人为测量因素四个方面阐述了产生测量误差的原因,通过实验研究,计算出影响精度的误差并对其进行补偿,从而提高了测量系统的整体测量精度,最后,通过分析不确定度得出测量系统的长度测量精度：工作台X方向的精度为±6μm(20℃,100mm),工作台Y方向的精度为±8μm(20℃,50mm)角度精度为±0.2°(20℃,450)。本系统相对于传统的测量,具有非接触测量、精度高等优点,在刀具测量领域有很好的应用前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的研究背景
• 1.2 刀具测量技术及发展现状
• 1.2.1 三维测量技术
• 1.2.1.1 测量中心
• 1.2.1.2 激光测量技术
• 1.2.2 二维影像测量技术
• 1.3 本课题的研究意义
• 1.4 本论文的研究目的和内容
• 第二章 刀具几何参数测量仪
• 2.1 引言
• 2.2 基于图像处理技术的刀具测量仪基本原理
• 2.3 硬件系统
• 2.4 采样和成像系统
• 2.5 软件系统
• 2.6 本章小结
• 第三章 系统标定
• 3.1 引言
• 3.2 CCD摄像机的标定
• 3.3 镜头倍率的标定
• 3.4 对长度的标定
• 3.5 对角度的标定
• 3.6 本章小结
• 第四章 测量系统的误差分析及补偿
• 4.1 引言
• 4.2 误差的分类
• 4.3 测量系统的误差分析
• 4.3.1 机械装置误差
• 4.3.1.1 夹刀装置的误差
• 4.3.1.2 阿贝误差
• 4.3.1.3 二维工作台的误差
• 4.3.2 光学系统误差
• 4.3.2.1 显微光学系统的景深
• 4.3.2.2 光轴与被测件不垂直的误差
• 4.3.3 测量软件的误差-----线宽的误差
• 4.4 软件补偿
• 4.5 本章小结
• 第五章 测量不确定度
• 5.1 引言
• 5.2 不确定度评定时的数学建模
• 5.3 标准不确定度的A类评定
• 5.4 标准不确定度的B类评定
• 5.5 A、B类评定的自由度
• 5.6 合成标准不确定度的评定
• 5.7 扩展不确定度的评定
• 5.8 刀具测量系统的不确定度报告
• 5.8.1 测量长度的不确定度评定
• 5.8.2 测量角度的不确定度评定
• 5.9 测量仪精度技术指标
• 5.10 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢