《垂直度测量仪自动检定系统设计毕业论文开题报告》.doc

毕业设计（论文）开题报告电子信息与电气工程 学院 2015 届 题 目垂直度测量仪自动检定系统设计课题类型设计课题来源 自拟题目学生姓名王军伟 学 号 0033专 业 电子信息工程 年 级 班 2011级1班指导教师丁莹亮 职 称讲师填写日期：2014年12月30日一、本课题研究的主要内容、目的和意义 垂直度是表示零件上被测要素相对于基准要素，保持正确的90°夹角状况。也就是通常所说的两要素之间保持正交的程度。 垂直度测量仪可用来检测尺寸至500mm的0—2级各种类型的直角尺（内外角），还可用来检测较高准确度的尺寸至500mm机械零件的垂直度；也可当作具有大型工作台面的直立式比较仪使用。测量不确定度是目前国际上必威体育精装版的测量结果表示法，能够对测量结果的品质进行科学的定量评定。测量结果是否有用，在很大程度上取决于其不确定度的大小，所以测量结果只有在有不确定度说明时，才是完整的和有意义的。本设计通过对改造后的直角尺检定仪的示值误差不确定度的评定验证了自动化改造方案的正确性。最后会通过实际测量工作对所用方案进行验证，证实该方法是否有利于在实际工作中选择合理的测量方案，有无减少由于采用不恰当的平面度测量方案而造成的测量误差，提高测量结果的可信度。垂直度测量数据处理程序的编制，避免了以往在数据处理中产生的人为差错，便于在现场测量中快速得到测量结果及该次测量的不确定度。本设计将以较低的成本实现自动化、高精度、高效率的测量。本设计可用来检测测量范围为500mm直角尺垂直度，主要是运用气浮与真空吸附原理进行测量的，在测量的过程中都必须有气体作润滑。 本设计的优势在于自动采集测量数据、自动处理数据；测量精度高（采用气浮式导轨）；可自动或手动测量数据；可用软件或按键盒控制测头移动。实际应用会表明：该垂直度测量仪自动检定系统性能稳定、操作简单，测量精度和工作效率高，具有广阔的应用前景。 二、文献综述（国内外相关研究现况和发展趋向） 垂直度误差是衡量精密零件位置精度的重要指标之一。目前机械行业对垂直度误差的检测,一般使用直角尺凭经验看光隙进行估测或是直角尺配塞尺进行检测。使用上述量具只能粗测垂直度误差的方向,但测不准确垂直度误差的数值。 垂直度测量仪是运用气浮原理实现精密导向的精密仪器，其主要用于如下几个方面的测量：(1)检测尺寸500mm内的00级、0级、1级、2级的各种类型直角尺的垂直度，以及被测面的直线度；(2）500×500mm方箱的各个工作面相互垂直度和平行度；(3）0-500mm范围内高精度的机械零件的垂直度。仪器具有测量精度高、性能稳定、操作及维护方便的优点，但是由于技术难度较大，国内几乎没有生产，只有几家公司在做，目前主要是发达国家在生产。由于国外产品售价高，在我们国内没有得到普及推广。国内在检测垂直度方面主要还是使用传统的检测方法，比如光隙法、手动打表法等，这些方法操作过程比较繁琐，检测效率也比较低。 目前,经国家专利局授权,四川德阳东方电机厂研制的智能化垂直度测量仪获国家专利。智能化垂直度测量仪突破性地运用两工作面翻转的测量原量,成功地将传感技术、计算机技术应用于垂直度精密测时,一改过去定性的机械测量为定时直观的数字测量,具有精度高、数据稳、测量迅速的优点,特别是消除了测力及温度对测量的影响,并具显示、打印、记忆和电池充电等功能。在实验室及工业现场均可使用,达到国内领先水平,其精度和重复性与进口三座标测量仪及德国 Mahr 公司的测量仪相同,已在有关院校及厂矿产生积极影响。1990年至今一直在生产中应用,取得年均15万元的效益,成果转让后将产生更大的效益。在机械加工、计量检测、机床制造维修等领域有广泛的应用前景。三、拟采取的研究方法（方案、技术路线等）和可行性论证 垂直度测量仪自动检定系统主要包括导向装置、测量装置、驱动装置、辅助夹具和电脑等。系统设计示意图如下。 导向装置：包括主体和气浮滑座。主体本身是使用优质花岗岩精密加工而成的高精度直角尺。气浮滑座与主体组成运动副，滑座的每个导向面与主体导向面之间均有气浮，可以实现无摩擦上下移动。 测量装置：包括高精度测头和夹持装置，安装在滑座上，随滑座一起移动，测头采集数据可以实时传输给电脑。 驱动装置：包括电机和绕线轮等。绕线轮驱动拉绳牵引滑座上下移动。 辅助夹具：用以辅助定位被测件（如刀口形直角尺、平面直角尺等）。 电脑：输入被测件信息、自动采集数据并处理数据结果。 测量数据的自动采集和自动处理是由直角尺检定软件 1.0来完成的。 检定信息输入：在检定软件主界面中分别输入检定信息：被检器具、基本检定信息、校准器、记录和证书等。用户直接在输入框中输入相应的信息即可，不需要的信息可以不用输入。 检定数据录入：当测