基于V型块法的大型轴类零件圆柱度在位测量的研究-检测技术及自动化装置专业论文.docxVIP

中图分类号 TH122 学校代码 10356 UDC 621 密级 公开 硕 士 学 位 论 文 MASTER DISSERTATION 基于 V 型块 法的大型 轴 类零件圆 柱 度 在位测量 的 研究 Research on in situ cylindricity measurement of large shafts by V-block method 作 者 钟茜 导 师 徐向紘 教授 申请学位 工 学 硕 士 培养单位 中国计量学院 学科专科 检测技术及自动化装置 研究方向 机械测试 理论与技术 二〇一四年六月 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 中 国 计量学院 或其他教育机构的 学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名： 签字日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 中国计量学院 有关保留、使用学位论文的 规定。特授权 中 国 计量 学 院 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数 据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借 阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（必威体育官网网址的学位论 文在解密后适用本授权说明） 学位论文作者签名： 导师签名： 签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日 致 谢 值此毕业之际，我谨向所有给予我指导、帮助、关心和鼓励的老师、同学、 朋友及亲人们表示最诚挚的感谢和最美好的祝愿！ 首先我要感谢我的导师徐向纮教授，在我研究生期间的课题选择、文献收 集和研究的各个阶段，徐老师都给予了耐心的指导和悉心的教诲，为我的成长 付出了大量心血。徐老师治学严谨、见解独到，从他的身上我学会了严谨认真 的科研态度，使我受益匪浅。他不仅在学术研究等方面给了我莫大的指导，而 且还不断教导我放宽思路，勇于创新，使我不论是在学术上还是思想上都获益 匪浅，再次对徐老师表示崇高的敬意。 感谢工程训练中心的王栋老师、张新娜老师、余德忠老师、邵铁峰老师、 陆萍蓝老师和叶丰老师，他们是我学习和工作中的榜样和领路人，感谢他们为 我的课题研究提出的宝贵建议。尤其是王栋老师和叶丰老师，在课题研究上给 我很多帮助，亲力亲为的帮我一起完成实验平台的搭建。 感谢 10 级、09 级的师兄，他们让我快速地融入实验室，在生活学习上给予 了我莫大的帮助；感谢 11 级的同学和 12 级的师弟师妹们，感谢他们给予的 帮助与关心。同时，我也要感谢我的舍友和朋友们，感谢他们给予我的帮助与 快乐。 最后，特别感谢我的男朋友和我的家人。感谢他们在物质与精神上的无私 奉献，他们是我前行最大的动力。感谢他们这么多年来，一直理解和支持我， 为我的成长倾注了无数心血。 钟茜 2014 年 6 月 I 基于 V 型块法的大型轴类零件圆柱度在位测量的研究 摘要：圆柱度误差是评价轴类零件表面形状误差的重要指标，直接影响配合表 面的性质以及回转表面的定位精度，从而影响所生产、加工的零件的质量及零 件的互换性。因此，机械行业对轴类零件的圆柱度误差提出了很高的要求。 大型轴类零件在航运、造纸、电力、石油等行业应用中所占比例越来越重， 对其精度的要求也越来越高。由于大型轴类零件本身的特点，离线测量在实际 加工环境和条件下无法实施，所以现有的圆柱度测量仪无法满足其测量要求。 因此，采用合理的方法，设计出实用可行、低成本、高精度的大型轴类零件圆 柱度的在位测量装置，对于我国机械制造行业的发展具有重大意义。 本课题围绕大型轴类零件圆柱度在位测量方法和在位测量装置的设计（包 括硬件部分和软件部分）展开研究。一方面，从理论上分析现有的圆柱度在位 测量方法，指出 V 型块法在位测量圆柱度的特点及优越性；另一方面，根据 V 型块法测量原理设计了圆柱度在位测量装置，实现准确、自动的测量大型轴类 零件的圆柱度误差。主要工作围绕以下几点展开： 1）比较分析多传感器误差分离法与 V 型块法 目前得到实际应用的轴类零件圆柱度在位测量方法只有多传感器误差分离 法和 V 型块法，通过分析这两种方法的原理及特点，指出 V 型块法测量大型轴 类零件圆柱度误差的优越性。 2）V 型块法在位测量装置的硬件部分的设计 进一步分析了 V 型块法的测量原理，针对波兰凯尔采科技大学设计的 V 型 块法测量装置所存在的不足，在结构上进行改进，设计了新的 V 型块法圆柱度 在位测量机构。所设计的测量机构在操作上更加灵活，结构上更加简单，可以 与加工机床相结合进行在位测量，也可以独