基于砂轮包络廓形的复杂曲面磨削刀轨计算

复杂曲面数控磨削是一种重要的精加工手段,但当前都是采用砂轮的理论廓形进行编程。砂轮制造误差和磨损对加工精度影响较大,砂轮修形精度要求较高。提出基于砂轮包络廓形的复杂曲面精加工技术,其原理是通过检测砂轮发生包络作用的实效廓形,并采用最小有向距离算法进行基于砂轮包络廓形的复杂曲面数控加工刀位轨迹计算。在砂轮磨损后可以通过重新测量其包络廓形,按照磨损后的包络廓形重新进行刀位轨迹计算。该方法能有效的提高加工精度和加工效率,同时降低复杂曲面包络法磨削时对砂轮精度的要求。     

基于机器视觉的微米级2D零件自动检测系统

为了实现对零件尺寸的非接触、高精度、自动测量,建立了基于机器视觉和图像处理的微米级检测系统。根据测量的视场和精度要求,选择CCD传感器、镜头、照明和图像采集模式,建立了硬件系统。开发了软件系统,从数字图像中提取出零件信息。对双线性插值法进行改进,然后进行细分,检测出边缘,并用多项式拟合出零件轮廓。运用相对法进行标定,得到被测零件的实际尺寸。实验结果和误差分析表明,该系统的精度达到±2.5μm。     

带压作业修井机油管管箍检测技术研究

传统的压井和放喷作业不利于油气资源的可持续发展,这就需要用全新的方式去对待井下作业,带压作业修井机能较好地满足这一要求。环形防喷器是实现带压作业隔离井内高温高压的关键部件,当提升或下入管柱,管箍通过环形防喷器时,要对管箍进行检测。对油管管箍检测技术进行了理论分析和实验验证。此技术可以延长环形防喷器胶芯的工作寿命,节约成本,提高了带压作业的安全性和可靠性。     

复杂型面构件SR法向测量机摇篮设计与分析

为了实现复杂型面构件的表面粗糙度(简称：SR)检测,根据复杂型面构件的三维数据、SR测量原理、工件位姿的控制需求以及机床技术参数等设计了一种高精度的悬臂式摇篮结构。通过赫兹接触理论计算轴承刚度,利用有限元分析软件对摇篮主要结构件的变形量进行分析,确定摇篮变形补偿的方式。随后对摇篮与直线模组进行运动学分析,得到摇篮摆动角度与直线模组运动关系方程。对实体摇篮组件进行负载实验分析,结果表明,摇篮结构的变形量较小,所确定的摇篮补偿方式可以达到技术要求。最后利用雷尼绍XL-80对摇篮摆动角度进行检测,结果表明,摇篮实际摆动角度与理论摆动角度重复性较好,综合验证了复杂型面构件SR法向测量机摇篮结构设计的可靠性。     

自由曲面几何仿真与非线性误差分析

针对自由曲面数控加工中的加工误差问题，通过分析各种 铣刀的几何特征，归纳出一种用参数表示的通用铣刀模型，并以通用铣刀模型为基础，结合自由曲面的包络法数控加工原理，给出了一种基于啮合基本定理的点接触包络加工表面的几何仿真算法.利用几何仿真的计算结果，分析自由曲面加工中的法向误差，该仿真算法把复杂的仿真问题转化成了非线性方程组的求解问题，从而使仿真过程得到简化，对于提高数控编程精度具有重要意义.并以截面包络法数控加工曲面为例，分析了曲面加工精度，验证了该仿真算法.     

覆盖件模具数控加工方法的研究

为提高大型覆盖件模具数控加工的通用性、效率与准确性,在对STEP中性文件及其数据结构详细分析的基础上,提出IIPA加工方法,建立其中性文件与C++的映射关系,设计词法分析模块处理文件信息,完成模具中性文件与C++的实例化。集成覆盖件模具的特征信息,通过信息提取实现模具数控自动编程及数控加工。实践表明,具有编程速度快、通用性强、准确性高等优点。     

小齿形角蜗杆的啮合特性与螺旋线误差规律

根据齿轮整体误差测量的特点,在交错轴斜齿啮合原理的基础上,讨论了小齿形角蜗杆与齿轮的跄合特性,为研究小齿形角蜗杆测量齿轮整体误差奠定了理论基础,从小齿形角蜗杆与齿轮的啮合原理及特性出发,分析了小齿形角工具蜗杆螺旋线误差规律,为测量过程中的误差补偿提供理论依据。     

基于三维造型软件创建协同造型原型系统

基于三维造型软件创建了协同造型系统,详细介绍了系统的结构、工作流程以及模型特征提取、数据的网络传输等关键技术,并通过具体实例,验证了协同造型系统的实用性.     

基于CCD和MATLAB的刀具实际轮廓的检测

传统的刀具轨迹计算和干涉检验都是把刀具轮廓设想为理想的几何形状.然而由于刀具的磨损其实际轮廓并非是理想的几何形状.这也是在刀具轨迹计算和干涉检验过程中会产生误差的原因之一.针对这个问题提出基于CCD技术对刀具进行连续拍照,再利用MATLAB软件对得到的照片进行边缘检测、去除噪声点等操作分析得出刀具单张照片轮廓,最后将所有单张照片依次叠加在一起求出刀具的实际轮廓线.该轮廓线就是在加工过程中刀具和工件接触的实际轮廓.以刀具的实际轮廓线为基准再进行轨迹计算和干涉检验会大大减少误差的产生.     

基于高斯积分曲线拟合的亚像素边缘提取算法

针对传统边缘提取算法定位精度低、对噪声敏感等缺点,提出一种基于高斯积分曲线拟合的亚像素边缘提取算法。通过曲面插值求取像素级边缘法截线上各离散点的灰度值,再进行高斯积分曲线拟合,寻找高斯积分曲线的均值点坐标,实现亚像素边缘的精定位。用量块直线边缘进行实验,并与现有亚像素边缘提取算法比较,实验证明基于高斯积分曲线拟合的亚像素边缘提取算法定位精度较高,可以达到1 μm,且算法可靠性高、计算速度快,能够用于高精度测量。