异形热态锻件几何尺寸测量方法的研究

提出一种异形热态锻件几何尺寸测量方法。基于线激光器、CCD和伺服系统构建线激光扫描测量系统,通过提取图像上被锻件表面轮廓调制的激光条纹二维信息,经过坐标变换及点云三维重构得到锻件三维尺寸信息。针对被测异形锻件形貌特征,建立基于摄像机运动的扫描测量模型,并提出一种基于棋盘参考平面的摄像机光心轨迹求解方法。根据平面上特征点在CCD图像不同帧中的坐标拟合摄像机的运动轨迹,结合扫描测量模型实现对异形锻件完整轮廓尺寸的测量。通过实验对封头进行扫描测量,得到球冠部分截面测量直径误差小于4 mm,满足热态锻件测量要求,验证了该方法的可行性。     

大型筒节热态锻件外径在线测量技术研究

提出了一种新的大型筒节热态锻件外径在线测量方法.该方法首先通过二维激光扫描仪扫描锻件表面的信息,将扫描仪到锻件表面的距离信息转化为坐标信息,然后进行数据拼接和曲线重构,显示锻件外形轮廓曲线,测量其尺寸信息,实现了大型筒节热态锻件外径的在线测量,并利用Matlab进行仿真,验证了该方法的可行性.     

基于绿激光图像识别的热态大型锻件长度尺寸测量

设计了一种热态大锻件长度尺寸测量系统,通过对绿激光扫描锻件过程中各时刻图像进行分析,确定锻件的边缘进而测量锻件的尺寸。首先,由伺服电机带动CCD相机和绿激光器在导轨上移动并实时获得锻件的图像和绿激光线的位置信息,运用图像处理判断绿激光线是否在锻件边缘,确定绿激光线移动到锻件两侧边缘的时刻。然后,记录锻件两侧边缘的位置信息,通过两侧的位置信息得出锻件的尺寸。实验结果表明:该系统最大测量误差小于±2 mm,可以满足锻件尺寸测量的需求。     

轮廓度法在“短圆弧、大半径”类零件圆弧检测中的应用

本文介绍了对于检测精度要求高的"短圆弧、大半径"类零件在测量圆弧及其相关尺寸时,特别是在没有参考元素确定理论圆心的情况下,根据零件自身圆弧部分测量点,应用轮廓度法测量圆弧半径及其轮廓形状。本文是对在这种特殊情况下常规检测手段无法准确检测而采取的一种测量方法的阐述。     

一种大型锻件外形尺寸在线测量新方法

提出了一种大型锻件外形尺寸的在线测量新方法.首先通过激光扫描仪扫描锻件表面的信息,将获得的扫描仪到锻件表面的距离信息转化为坐标信息,然后进行点云拼接、数据精简和曲面重构处理,最后导入SolidWorks软件中构建锻件的三维模型,从中提取截面,给出锻件的尺寸信息,实现大型锻件外形尺寸的在线测量.     

基于结构光技术的高温锻件三维尺寸实时在位测量系统

针对我国高温锻件检测系统缺乏和测量方案不完善的问题,开发出基于结构光技术的锻件三维尺寸在位测量系统。该文设计结构光投影仪的光栅参数优化设计算法以及功率可调节光源系统,并配合三相机摄影设备搭建针对高温锻件三维尺寸实时在位测量系统。同时建立完整的在位检测方法流程,阐述参数标定、特征提取、对比度实时调节以及特征匹配的技术细节。实验结果证明,锻件三维尺寸摄影测量系统可适用于锻件热态测量且尺寸测量精度优于2mm,能够满足对高温锻件高精度尺寸测量的应用需。     

有效消除多视拼接累计误差的大曲面测量方法

为了提高大尺寸曲面测量精度,综合利用精密机械、光电技术、CAD/CAM/CAT和自动控制等科学技术,将高精度测量设备与数控加工设备相结合,实现了大尺寸曲面在线检测加工一体化。在详细分析影响多视序列子轮廓拼接精度原因的基础上,为了减小多视拼接累计误差的影响,提出了基于互为基准的轮廓拼接策略和基于整体误差补偿的拼接方法,按照轮廓的封闭连续拼接误差最终为零的原则,实现累计误差的二次分配,减少序列轮廓数据连续拼接累计误差。实验结果表明:系统测量精度优于20 μm。     

大范围视觉转站测量技术研究

针对大尺寸测量的应用需求,结合双目视觉测量系统和调频激光雷达的在几何参数测量中的优势,提出一种大范围视觉转站的测量方法,通过调频激光雷达建立基准测量坐标系,双目视觉测量系统在基准测量坐标系下进行转站测量,该方法既发挥了双目测量系统快速海量点云采集轮廓几何参数的测量优点,又实现了大范围高精度几何参数的测量,通过现场试验,在12m范围内可以实现0.3mm的测量不确定度。该方法结合了不同测量原理设备的测量优势,能够满足大尺寸几何参数的测量需求,在工程上具有很强的应用价值。     

基于激光位移传感器的手持式轮对尺寸测量仪设计

针对轨道交通轮对几何尺寸检测需求不断增加、检测工具自动化水平低、检测精度低的现状,设计一种基于一维激光位移传感器的手持式轮对尺寸测量仪。该设备以STM32F407芯片作为微控制器,通过控制直线步进电机,配合激光位移传感器实现对轮对廓形二维点云数据的采集,采用基于中值误差与连续度调整权值的平滑算法对点云数据预处理,采用基于轮对轮廓特征的廓形匹配实现轮对尺寸参数的计算。该仪器对车轮轮廓进行全面记录和质量评估,试验证明,该设备在保持较高测量精度的情况下,同时具有高效测量、长时间工作等特点。     

大型锻件几何尺寸非接触在线测量系统研究

针对我国大多数锻件生产厂测量锻件技术落后,测量环境恶劣,人工测量误差较大的现状,分析了基于CCD器件尺寸测量的原理,提出了一种运用数字图像处理的非接触在线测量锻件尺寸的方案,同时运用高级语言编写系统软件,并分析了该方案测量误差的计算方法.实验结果表明该方案价格低廉,操作简单,适应性广且测量结果能达到实际要求.     

计算机图像技术在高温锻件尺寸测量中的应用

利用彩色CCD和红外滤光片等搭建了高温锻件的尺寸测量平台,通过数字滤光与物理滤光技术提高锻件图像质量,采用比较测量法精确测量锻件二维尺寸。通过采集标准量块图像并应用畸变校正、噪声抑制、亚像素边缘提取等标定出系统的像素尺寸当量,然后选用其它标准量块进行验证,测量系统的横向测量不确定度为0.005 1 mm,纵向测量不确定度为0.008 7 mm。温度在1 000 ℃时采集45#锻件的图像并进行解算,所得测量尺寸与理论值的绝对误差小于1 mm,满足该系统的测量精度要求。     

一种新的自由锻件分类编码方法及其应用

本文提出一种新的自由锻件形状分类方法,在这种分类的基础上给出了一种编码——形状码,再将具有相同或相似形状码的锻件按尺寸分类,并采用所需锻造设备来代替其尺寸,从而得到锻件的尺寸(设备)码。将“形状码+尺寸(设备)码” 定义为自由锻件的编码。最后,给出了几个自由锻件编码实际应用的实例。     

基于WEB的航空航天环形锻件CAPP系统开发

目的 设计并实现基于B/S架构模式的航空航天环形锻件CAPP系统,提升航空航天环形锻件的工艺设计效率,保证产品工艺设计的一致性,实现环形锻件工艺设计的自动化、智能化。方法 根据环形锻件工艺设计理论,结合实际生产过程中环形锻件工艺的设计要求,分析环形锻件工艺设计流程,提炼环形锻件的工艺设计规则。根据环形锻件工艺设计需求和用户需求设计环形锻件CAPP系统架构,选取C#作为系统后端开发语言,利用HTML、CSS和JavaScript技术开发系统界面。选用SQL Server开发系统数据库,配合MVC框架进行CAPP系统各功能模块的开发。结果 设计并实现了环形锻件CAPP系统,系统包含工艺编制、环件信息管理、知识库管理、用户管理4个系统功能模块。在工艺编制模块中导入新增环件信息后可以选择基于规则或基于机器学习2种设计模式进行环形锻件的工艺编制,能够自动生成标准化工艺卡片,与人工设计相比,工艺设计时间缩短了90%。结论 环形锻件CAPP系统具备良好的环形锻件工艺设计能力,能够显著提高环形锻件的工艺设计效率及一致性。     

利用灵敏杠杆对凸轮轴轮廓尺寸进行测量

在“万工显”上用改制过的不同形状的灵敏杠杆测量头测量凸轮轴,其工作原理是:在“万工显”上采用极座标测量法,以光学分度头作转角机构,灵敏杠杆为精密定位装置,横向标尺为线值读数标准,从而达到对凸轮轴轮廓尺寸进行精密测量的目的。下面分别以两种不同形状凸轮轴的定位和读数方法为例。一、圆弧凸轮轴首先,根据圆弧凸轮的几何轮廓形状形成原理,选择平面或圆柱测量头对凸轮轴轮廓尺寸进行测量。以下所指的测量方法是对使用圆柱测量头而言(见图1)。     

大尺寸管件内孔圆柱度误差测量

圆柱度是评价圆柱形工件形状的一项重要参数指标,圆柱度误差直接影响工件的装配和旋转精度。在大尺寸管件内孔圆柱度误差测量中,由于受导轨直线度误差和测头机构运动误差的影响,要实现高精度测量的难度很大。本文提出一种基于光电检测技术的误差分离方法,通过检测准直激光光斑位置偏移直接得到这两项误差值并进行误差补偿。最后,根据修正后的内孔轮廓数据评定出圆柱度误差。仿真实验结果表明,采用上述方法可实现大尺寸管件内孔圆柱度误差的测量,并达到了较高的测量精度。     

大尺寸薄壁LF6铝合金筒体旋压成形技术

目的研究大尺寸薄壁LF6铝合金流动旋压成形工艺的可行性。方法采用锻件毛坯反向流动旋压技术,通过设计高精度的旋压模具,将模具与旋压机床采用法兰结构形式固定,模具与产品采用固定卡槽形式固定。旋压过程分三道次进行,以控制每道次减薄率,同时每道次采用不同的进给速度和旋压转速;三道次减薄率分别采用24.3%,32.2%,28.6%,进给速度分别采用1.4,1.2,1 mm/r,旋压转速分别采用200,200,100 r/min。结果实现了锻件壁厚由8.2 mm分别减薄到6.2,4.2,3 mm,锻件长度由650 mm增长到840,1250,1800 mm,同时旋压产品的圆度达到了0.2 mm,整个长度方向壁厚公差为±0.07 mm,母线方向直线度为0.2mm。结论采用流动旋压技术实现了大尺寸薄壁LF6铝合金筒体的加工,解决了大尺寸薄壁LF6铝合金筒体成形的技术难题,同时生产的产品已在型号上得到了应用。     

基于光谱共焦的在线集成表面粗糙度测量方法

为了提高加工检测效率,实现尺寸形位公差与微观轮廓的同平台测量,提出一种基于光谱共焦位移传感器在现场坐标测量平台上集成表面粗糙度测量的方法.搭建实验测量系统且在LabVIEW平台上开发系统的硬件通讯控制模块,并配套了高斯轮廓滤波处理及表面粗糙度的评价环境,建立了非接触的表面粗糙度测量能力.对标准台阶、表面粗糙度标准样块和...     

垂直度校准中以小测大的校准方法

<正>垂直度校准中会遇到用小尺寸规格的垂直度标准器(直角尺检查仪或标准直角尺)去测量大尺寸规格被校准对象的垂直度的事,因此,在此情况下,如何对超出标准器测量范围的对象进行校准是很现实且很有意义的事情。具体实例如下:一、中小尺寸规格的直角尺检查仪校准大尺寸规格的     

铝合金控制臂辊锻制坯模锻工艺数值模拟

针对控制臂现阶段模锻成形工艺工序多,生产率低,劳动强度大等缺点,提出辊锻制坯一模锻成形工艺,设计辊锻制坯各道次的尺寸参数,用数值模拟代替物理试验预测金属成形过程。通过对控制臂辊锻成形过程的数值模拟,并对辊锻后坯料进行弯曲、终锻成形,获得较好的锻件,为指导此锻件的生产实践提供了理论依据。     

2 m级大尺寸高温合金机匣精密成形工艺研究

目的 为满足某型号燃气轮机用2 m级大尺寸高温合金机匣整体精密成形的要求,在保证组织与性能均匀性的同时,进一步提高材料利用率.方法 通过数值模拟优化环件精密成形工艺,对制坯及环轧过程的热力参数进行分析,并将其与组织性能结果进行对比.结果 通过胎膜制坯+异形环轧成形大尺寸高温合金环锻件,锻件成形完整,热力参数分布均匀,显...