一、臂杆法火炮身管直线度测量仪总体设计（论文文献综述）
张强[1]（2021）在《基于激光三角法的火炮身管内径自动测量系统设计》文中指出火炮作为现代军事武装的基础装备,广泛的装备于各国的海陆空部队,是各国军事力量的重要组成部分。火炮身管作为火炮的核心构件之一,它的各项参数对火炮的打击精度、使用安全性、射速和使用寿命等有着严重的影响。现阶段,我国针对火炮身管的检测设备与检测手段还比较落后,存在检测效率低、检测设备复杂、测量条件苛刻等问题。因此,研究火炮身管检测有重要意义。本设计以实现对火炮身管内径高效、高精度、非接触测量作为研究目标,设计了一种基于激光三角法的火炮内径自动测量系统。测量系统以STM32处理器作为控制处理核心,采用高精度激光位移传感器得到测量值,通过友好的人机交互界面,对测量参数进行设置,控制整个系统的工作。搭配设计的机械测量结构,实现对全身管的自动测量。设计中采用几何定心构建测量模型的测量方法,在数据处理上采用插值处理对数据进行扩充后再求取内径值。在缺陷位置利用插值算法以及几何关系,实现对缺陷大小的计算,通过对比发现计算结果与实际测量值误差极小。它具有测量精度高、检测速度快、无接触测量等特点,能实现对不同内径火炮的全身管的自动测量,并且能将测量结果通过上位机实时显示。最后,通过实际的测量对系统进行验证,并对测量结果进行分析。该测量系统能对多种口径的火炮身管进行高效测量,并能将测量身管的各个位置的截面圆和整体的轮廓图显示,在实现测量系统主要功能前提下满足对性能的要求。
王浩[2]（2021）在《深孔零件轴线直线度检测系统研究》文中提出深孔类零件在军事工业、仪器仪表和能源勘探等重要领域应用广泛。为了能更好地评估深孔零件的质量,往往需要对其轴心线的直线度进行检测,对于不合格的零件及时校直矫正。但是,目前常用的传统检测方法大都受限于深孔零件长径比大、内孔空间狭小的特点,检测比较困难且精度不高。为了能够准确地测出深孔零件轴线直线度,满足相关行业的需求,本文围绕深孔零件轴线直线度的检测方法展开了深入研究。本文以深孔零件中的小口径炮管为主要研究对象,以光电检测法为基础,针对因炮管内孔太小而无法内置光电测量元件的问题,提出了一种测量元件外置的深孔零件轴线直线度检测方法,并设计了相应的直线度检测系统来完成测量工作。首先,根据提出的检测方法建立了直线度误差测量模型,设计了一套深孔零件轴线直线度检测系统,并对系统的组成及其工作原理进行了分析和说明;其次,利用三维建模软件对直线度检测装置的整体结构进行了设计,包括牵引机构、装夹机构和光学成像系统等,并完成了部分硬件的选型;同时,结合被测零件内孔形面的具体特点,设计了一种通用性强的带十字形通光孔的自适应定心装置,该装置能够避免与炮管内孔中的螺旋膛线发生干涉;然后,采用标定板标定法并结合HALCON软件,完成了对相机的标定操作,并得到了相机的内参和外参。在对采集到的光斑图像进行预处理后,利用基于图像骨架的中心点提取方法来求取十字形光斑的中心点坐标;针对定心机构的中心线与被测零件轴心线不严格共线问题,根据旋转角度和坐标变换原理对提取的中心点坐标进行了修正,以此来减小装配误差产生的影响;最后,结合相机SDK二次开发,利用Visual Studio 2019软件开发平台设计了直线度检测的软件系统,并介绍了软件各个功能模块。通过搭建好的实验平台进行了大量实验,实验结果表明本文提出的直线度检测方法操作简单,检测精度较高,且重复性好,能够满足所需的检测要求。此外,该检测系统能够对内径在25-35mm范围内的深孔零件的轴线直线度进行检测,具有一定的实际应用价值。
李崎岩[3]（2019）在《大深径比孔多几何量集成式测量技术》文中认为大深径比孔类零件,是指孔的深度和内径的比例超过十倍的零件。在生产过程中,大深径比孔先后经过粗镗和精镗两道工序,而保证粗镗后的几何尺寸是提高大深径比孔类零件加工效率的重要因素,并且在精镗后对其进行几何尺寸的测量也是保证精度的必要条件。大深径比孔的几何尺寸包括了直线度、圆度及孔径和壁厚。当前普遍使用的测量手段是人工对上述几何尺寸逐个进行测量,这种方式自动化程度低、精度低、对工人的操作熟练度要求高的缺点。本文的主要研究内容是研制一种集成式的高精度测量装置,可以同时对大深径比孔的直线度、圆度及孔径和壁厚进行测量,解决当前测量中存在的问题。测量大深径比孔的直线度的传统测量方法是采用推杆推动反射镜在孔内移动,通过光电自准直仪进行测量,操作费时费力;测量大深径比孔的圆度和孔径的传统测量方法是采用自制量具对同一截面的四个点进行测量,然后拟合出圆度和孔径,这种方法由于数据点较少,所以误差较大;测量大深径比孔类零件的壁厚的传统方法是采用超声波测厚仪在管外壁的同一截面的圆周上进行取点测量,不能将圆周的角度信息和数据对应起来,仅仅可以测量壁厚的大致信息。上述测量每一项都需要耗费很长时间,并且测量精度也不高,严重的降低了生产效率和成品率。因此,目前亟需一种可以同时对大深径比孔类零件的直线度、圆度及孔径和壁厚进行高精度测量的装置。基于上述需求,本文围绕大深径比孔多几何量集成式测量技术展开研究。主要包括以下内容:（1）分析了当前大深径比孔类零件直线度、圆度及孔径、壁厚的测量方法,分析了当前测量需求并提出了一种大深径比孔多几何量集成式测量的总体方案,直线度采用光轴法进行测量,圆度及孔径采用接触式位移传感器旋转一周的方式进行测量,壁厚采用非接触式超声波测厚仪旋转一周进行测量。（2）根据测量精度的要求,对直线度测量方案进行了误差分析,提出了反射镜摆动测量方案,减小了测量误差,对圆度及孔径、壁厚测量方案进行了误差分析,得出了结构设计以及传感器选型依据;分析并优化了直线度、圆度及孔径、壁厚的评定方法。（3）设计了直线度测量模块的具体结构;提出并设计了圆度及孔径变径测量模块;给出了超声波测厚摩擦力大于旋转盘扭矩的解决方案并进行了壁厚测量模块的结构设计,并且搭建出了一套测量样机,该样机可以实现大深径比孔类零件的直线度、圆度及孔径和壁厚的测量。（4）对样机中用到的传感器进行了精度的标定,并且对研制的样机进行了大深径比孔类零件的直线度、圆度及孔径和壁厚的测量实验。通过与三坐标机所测量的数据进行对比。结果显示,其直线度测量精度为6μm/m,圆度测量精度为3.4μm,孔径测量精度为2.8μm,壁厚测量精度为80μm,均符合要求。
郝永鹏[4]（2016）在《基于光视觉技术的深孔直线度检测系统研究》文中研究表明深孔加工是机械加工中的一个重要分支,深孔直线度检测则是深孔领域的一个世界性难题,如何准确快速地检测深孔直线度是长久以来的一个研究热点。目前,随着计算机、CCD、图像处理等技术的发展,光视觉技术已越来越广泛地被应用于高精密检测,是未来该领域的一个重要发展方向。本文创新性地将光视觉技术应用于深孔直线度检测,为这个技术难题的解决提供了一种新的思路、新的方法,做出了新的探索。本文针对深孔直线度检测和光视觉技术进行了大量研究。首先阐述其研究背景、目的和意义,然后详细评述了深孔直线度检测的国内外研究现状并指出其存在的问题,在此基础上提出了基于光视觉技术的深孔直线度检测系统研究,主要研究内容如下:（1）设计了可以在深孔内实现自动进给、自动定心以及自动适应孔截面变化的机构,并对机构各部件进行了详细分析和合理选型;（2）建立了深孔直线度检测模型,并阐述其工作原理;（3）提出了利用坐标变换等相关知识解决实际检测中椭圆中心拟合问题的方法,并对其算法进行详细阐述;（4）提出利用坐标轴变换的方法将空间直线度误差评定转化成为平面圆度的误差评定,并详细说明该算法;（5）利用Matlab、Excel等软件对本文所提的直线度误差算法进行了验证。本文所述的基于光视觉技术的深孔直线度检测方法,克服了传统方法（如准直望远镜法、活塞法、臂杆法等）精度低的缺点,而且相较于目前先进的激光准直法,本文方法无需严格繁琐的对准调节操作且不受外界因素干扰;本文提出的直线度拟合和计算方法具有新颖简单、软件运算、精度高等特点。因此,本文的研究在深孔直线度检测方面具有重要的理论意义和实用价值。
郝永鹏,于大国,王继明,李少敏[5]（2015）在《基于CMOS的深孔直线度测量方法研究》文中研究指明针对深孔直线度检测难题,利用CMOS图像传感技术,设计了以环形激光发生器、反射锥镜、CMOS像机组成的检测系统;并设计了与检测系统相配套的可以自动定心和自行调节半径的进给装置;提出了通过圆弧上多点坐标来拟合圆心坐标的方法;在得到实际轴线的基础上,提出将任意方向上直线度误差的评定问题转化为给定平面内直线度误差与圆度误差评定问题的方法。实验证明该检测系统能够满足测量要求,具有一定应用价值。
郑江涛[6]（2015）在《角度同步精度测量系统设计》文中研究指明角度同步精度是指火炮在水平或俯仰方向上转动时,瞄准镜是否按照设定的角度关系随之相应转动,对火炮的射击精度以及首发命中率有很大影响。传统的火炮同步精度测量方法主要采用人工标校法,该方法精度差、操作过程复杂、可信度低,因此,极需研制一种精度高、可靠性好的测量系统来满足角度同步精度的测量要求。本文在对国内外同步精度测量方法进行充分研究及对比后,设计了一套基于自准直经纬仪的测量装置,并针对该测量系统设计了相应的校准装置,用以实现对测量系统的性能评估。首先,通过ZEMAX软件对系统光路进行了设计,针对安装偏差提出了相应的安装方式。其次,为了实现对测量系统的性能评估,设计了一套可模拟身管运动的高精度角度输出装置,该校准装置采用基于力矩电机的伺服系统实现高精度定位。最后,在LabVIEW开发环境下,编写了同步精度测量系统控制软件,该控制软件包含系统的初始化,如：RS232通信接口初始化、测量系统的初始校零等；运动装置的高精度定位,如：身管角度模拟装置的角位置定位等；还可实现自准直经纬仪的数据读取、处理、保存以及显示等功能。在装置设计完成后,进行了同步精度测量系统的校准实验,并进行了误差分析,结果表明本文所设计的同步精度测量系统可满足设计要求,具有较好的应用价值。
陈振亚,沈兴全,庞俊忠,辛志杰,郭婷婷[7]（2014）在《深孔直线度光电测量技术》文中提出基于光电原理,提出了一种利用输出电压的变化规律来准确测量深孔直线度的方法。分析了光电探测器发生平移运动和旋转运动时造成的实际孔心的变化规律。基于最小二乘原理,推导了深孔直线度与输出电压的关系,为深孔直线度光电测量提供了理论基础。利用光电测量原理,设计了一种具有自定位功能、实时显示深孔直线度误差的光电测量装置,可实现深孔直线度的无损自动检测。
陈振亚[8]（2015）在《基于流体动力润滑理论的深孔加工直线度误差分析研究》文中指出随着市场经济对制造业发展的多样性要求，机械零部件产品正以高效率、低成本的形式展现在人们面前；作为制造业的重要组成部分，深孔加工正面临着小批量、多品种、异型孔、新型材料、高难度及越来越高精度要求的挑战。深孔加工由于其特有的加工难点和使用要求，如何获得在尺寸精度、圆度、直线度、圆柱度和粗糙度等方面都很高精度的深孔，长期以来一直是人们最为关注的热点问题。在深孔加工过程中，深孔轴线容易发生偏斜，当偏斜发展到一定程度后，深孔加工的直线度就开始急剧恶化，人们采用了提高机床、工装、刀具精度和刚度等多种方法改善深孔加工直线度误差，但是到目前为止尚未得到很好的解决。故此，本文基于流体动力润滑理论，从深孔加工切削液流体动力特性、切削液对BTA旋转钻杆的动态干扰、切削液流体的入口压力特性及深孔加工直线度误差的测量等方面，研究深孔加工直线度。主要研究内容如下：（1）针对深孔加工过程中旋转钻杆受到切削液流体力的特点，依据流体Reynolds方程及钻杆弯曲变形、倾角方程，建立了深孔加工直线度误差方程，揭示了切削液流体入口压力、钻杆转动、涡动、挤压、钻杆结构参数与深孔直线度之间的关系。指出在切削稳定状态下，减小切削液入口压力，增加钻杆转速、减小钻杆涡动速度或者减小钻杆挤压速度等均可改善深孔直线度误差。（2）深孔加工过程中，负压结构的工作参数对切削液入口压力有很大的影响，包括喷射系数、排屑口的横截面积比、排出压力、负压级数等。喷射系数和排屑口的横截面积比呈非线性正比关系，负压排出压力随入射压力的增大而增大，增加负压级数对降低切削液入口压力、改善排屑效果及提高深孔加工直线度精度有很好的作用。通过模拟切削液的运动形态，研究切削液在流动中能量的损失，发现曲面喷嘴的负压效果优于锥面喷嘴，多级负压结构优于单级负压结构。（3）设计了新型多级负压结构，其通过增设分流腔和增加喷射级数来降低切削液入口压力，可有效减小深孔直线度误差；阐述了SFD利用油膜阻尼力减小深孔钻杆的涡动与挤压运动，来提高深孔加工直线度。得出了多级负压结构、共同作用下的深孔直线度误差，试验验证了钻杆在较低切削液流体入口压力、较小涡动和挤压作用下加工的深孔有更好地直线度，为控制深孔加工直线度误差提出新的思路及方案。（4）基于光电原理，提出了一种利用输出电压的变化规律来准确测量深孔直线度的方法。分析了光电探测器发生平移运动和旋转运动时造成的实际孔中心位置的变化规律。基于最小二乘原理，推导了深孔直线度与输出电压的关系，为深孔直线度光电测量提供了理论基础。利用光电测量原理，设计了一种具有自定位功能、实时显示深孔直线度误差的光电测量装置，可实现深孔直线度的无损自动检测。
虞丽娜[9]（2014）在《基于图像处理的炮筒直线度测量系统设计》文中进行了进一步梳理火炮炮筒弯曲不仅会严重影响火炮的射击精度，严重时甚至导致火炮身管报废。因此，为了充分发挥火炮的战斗能力，提高其技术保障，必须定期测量其直线度。而目前火炮炮筒直线度测量系统精度及效率较低，而且大多不适合工业使用。因此本文介绍了目前存在的各种传统以及新型的测量方法及装置，综合分析了各测量系统的不足之处，确定了本系统的测量方案，设计出一种新型基于图像处理的炮筒轴线直线度测量系统。本设计是一种基于图像处理的直线度测量系统，主要涉及了图像处理、视觉测量等多种现代科学技术以及直线度误差评定方法。图像处理过程中，选择最大类间方差法对图像进行二值化，采用Zhang并行快速细化算法进行图像细化，应用Harris角点检测算法进行角点检测；直线度误差评定方法选用构造包容线法，但为了使系统更加灵活及人性化，本文也给出了两端点连线法及最小二乘法的软件实现。本设计通过在身管内移动带刻度的十字线靶标来感知身管截面圆心的变化，利用固定在身管一端的CCD摄像机采集靶标图像信息，采用图像处理、直线度误差评定等得出直线度的值。此方法避免人工瞄准和记录带来的不可避免的人为误差以及低效率，而且装置简单易于实现，满足经济性及实时性要求，适合在工厂内使用。基于上述执行方案，确定本设计的研究思路主要包括以下三部分：一是靶心搜索，通过图像处理及设计算法获得靶心的像素坐标；二是尺寸标定，获得图片单位像素的实际物理长度；三是直线度计算，根据靶心搜索及尺寸标定结果，得到实际物理偏移量，最终计算出直线度值。在确定了研究方案及思路后，本文给出系统的硬件及软件设计，重点完成了软件各个模块的具体实现。最后在实验室环境下，借助实验室现有设备搭建实验平台，并在此平台上对本测量方法进行实验验证，实验结果表明本系统满足要求技术指标，能够测量25mm～160mm各种口径及1m～10m长的炮管，通过对实验进行误差分析得出系统测量误差达到100μm/3000mm。
孟晓华[10]（2014）在《深孔直线度误差检测模型与方法的理论研究》文中认为深孔加工过程复杂，经常出现刀具走偏现象，导致产品轴线产生偏差，其“长度大、孔径小”的特点也使全面直接检测深孔轴线直线度误差成为全国性技术难题。传统检测方法大都具有检测精度低、易受场地限制或使用成本高的缺点，无法满足航空航天、汽车发动机制造等行业对深孔产品的高精要求。为此，本文对深孔轴线直线度误差全面直接检测技术展开了研究。本文先从加工方式、导向套装配、导向套-钻头配合间隙等方面分析了深孔加工轴线出现偏差的机理，说明控制深孔加工过程的复杂性及孔轴线出现偏差的必然性。然后，在常用深孔轴线直线度误差检测模型基础上，根据微分几何知识，通过引入曲线标架，运动地分析了曲线特性，得出一种基于“孔轴线微元向量”的新型深孔直线度误差检测模型及其表达式，论证了深孔轴线实际要素与理想要素之间存在的相交、平行或者异面三种关系，其中，微转动量的引入弥补了传统模型仅考虑实际要素上任意测点对理想要素微平移量的不足之处，使直线度误差检测更为全面。最后，本文研究了基于上述两种模型的不同检测方法，设计了相应检测结构，分别对其检测微平移量或微转动量的原理及算法进行了论证分析，通过将两种结构简化模型进行拆解研究了其结构的振动特性与自适应性，结合Matlab软件直观得出了孔内壁起伏振动变化对检测系统核心部件的位移响应曲线，表明孔内壁起伏变化对两种检测系统影响分别处于-0.1mm0.1mm和（06）×10-5mm范围内，影响均很小且后者比前者检测更稳定可靠。由于采用了平行光源、四象限探测器、激光探头或光栅角度传感器等光电器件，方案可实现全程动态非接触式检测，直接反映深孔轴线直线度误差水平。
二、臂杆法火炮身管直线度测量仪总体设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、臂杆法火炮身管直线度测量仪总体设计（论文提纲范文）
（1）基于激光三角法的火炮身管内径自动测量系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外身管测量研究现状 |
| 1.2.1 身管检测技术介绍 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.2.3 国内研究现状 |
| 1.3 常用的火炮身管检测方法及发展趋势 |
| 1.3.1 常用测量方法 |
| 1.3.2 火炮身管测量的发展趋势 |
| 1.4 研究目标和研究内容 |
| 2 测量原理及方法研究 |
| 2.1 测量方法 |
| 2.1.1 激光位移传感器 |
| 2.1.2 激光位移传感器测量原理 |
| 2.2 测量原理及数学模型 |
| 2.2.1 测量原理 |
| 2.2.2 数值处理 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 测量系统总体方案设计 |
| 3.1 主要性能指标 |
| 3.2 系统总体设计 |
| 3.3 测量系统组成及工作原理 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 测量系统结构设计与硬件设计 |
| 4.1 测量装置结构设计 |
| 4.2 测量系统硬件电路设计 |
| 4.2.1 激光位移传感器选型 |
| 4.2.2 电流转电压模块 |
| 4.2.3 步进电机及驱动模块 |
| 4.2.4 控制模块 |
| 4.2.5 数据采集模块 |
| 4.2.6 外围电路设计 |
| 4.2.7 电源设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 测量系统软件设计 |
| 5.1 A/D转换软件设计 |
| 5.2 上位机软件设计 |
| 5.2.1 Lab VIEW软件平台简介 |
| 5.2.2 系统测量流程 |
| 5.2.3 Labview程序设计 |
| 5.3 串口通信设计 |
| 5.4 测量参数设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 测试结果与分析 |
| 6.1 系统测试 |
| 6.2 测量结果显示 |
| 6.2.1 测试位置一测量结果显示 |
| 6.2.2 测试位置二测量结果显示 |
| 6.2.3 测试位置三测量结果显示 |
| 6.2.4 测试位置四测量结果显示 |
| 6.2.5 整体结果显示 |
| 6.3 系统误差分析与校准 |
| 6.3.1 测量误差及测量精度 |
| 6.3.2 测量误差定性分析 |
| 6.3.3 测量误差定量分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）深孔零件轴线直线度检测系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 课题主要研究内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 深孔零件轴线直线度检测与评定方法分析 |
| 2.1 直线度误差定义与分类 |
| 2.2 现有空间直线度误差检测方法 |
| 2.2.1 塞规检验法 |
| 2.2.2 指示器法 |
| 2.2.3 杠杆法 |
| 2.2.4 超声波检测法 |
| 2.2.5 光轴法 |
| 2.2.6 本课题采用的空间直线度检测方案 |
| 2.3 直线度误差测量模型 |
| 2.4 常用直线度评定方法 |
| 2.4.1 两端点连线法 |
| 2.4.2 最小二乘法 |
| 2.4.3 最小包容区域法 |
| 2.4.4 本课题所选用直线度评定方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 深孔零件轴线直线度检测系统总体设计 |
| 3.1 检测系统组成及工作原理 |
| 3.1.1 检测系统装置组成 |
| 3.1.2 检测系统工作原理 |
| 3.2 机械部分设计 |
| 3.2.1 自定心机构 |
| 3.2.2 牵引机构 |
| 3.3 光学成像系统设计 |
| 3.3.1 光源选型 |
| 3.3.2 工业相机选型 |
| 3.3.3 相机镜头选型 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 相机标定和光斑图像处理 |
| 4.1 相机标定 |
| 4.1.1 标定实现 |
| 4.1.2 标定结果 |
| 4.2 光斑图像处理 |
| 4.2.1 图像采集 |
| 4.2.2 图像预处理 |
| 4.2.3 光斑中心点提取 |
| 4.2.4 中心点坐标修正 |
| 4.3 检测系统软件实现 |
| 4.3.1 开发平台 |
| 4.3.2 软件系统的功能设置 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 实验结果及误差分析 |
| 5.1 实验平台及方法 |
| 5.2 实验过程及结果 |
| 5.2.1 方案重复性验证 |
| 5.2.2 方案准确性验证 |
| 5.2.3 炮管直线度检测 |
| 5.3 实验误差分析 |
| 5.3.1 安装引入的误差 |
| 5.3.2 数字图像处理误差 |
| 5.3.3 光学系统误差 |
| 5.3.4 环境影响引入的误差 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
（3）大深径比孔多几何量集成式测量技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 大深径比孔类零件总体测量方案及理论分析 |
| 2.1 测量需求 |
| 2.2 集成式测量方案的总体设计 |
| 2.3 直线度测量方案的理论分析 |
| 2.3.1 直线度测量方法及误差分析 |
| 2.3.2 直线度的评定方法 |
| 2.4 圆度及孔径测量方案的理论分析 |
| 2.4.1 圆度及孔径测量方法及误差分析 |
| 2.4.2 圆度及孔径的评定方法 |
| 2.5 壁厚测量方法的理论分析 |
| 2.5.1 壁厚测量方案及误差分析 |
| 2.5.2 壁厚的评定方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 深孔测量系统结构设计 |
| 3.1 直线度测量模块的结构设计 |
| 3.2 圆度及孔径测量模块的结构设计 |
| 3.3 壁厚测量模块的结构设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 深孔测量装置测量精度实验验证 |
| 4.1 直线度测量精度实验验证 |
| 4.1.1 直线度测量实验条件 |
| 4.1.2 直线度精度测量实验及结果分析 |
| 4.2 圆度及孔径测量精度实验验证 |
| 4.2.1 圆度及孔径测量实验条件 |
| 4.2.2 圆度及孔径测量实验及结果分析 |
| 4.3 壁厚测量精度实验验证 |
| 4.3.1 壁厚测量实验条件 |
| 4.3.2 壁厚测量实验及结果分析 |
| 4.4 多几何精度集成测量实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（4）基于光视觉技术的深孔直线度检测系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 课题的目的和意义 |
| 1.2 深孔直线度检测简介 |
| 1.3 深孔直线度检测研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 光视觉技术简介 |
| 1.4.1 光视觉测量说明 |
| 1.4.2 光视觉测量技术的国内外研究现状 |
| 1.5 课题来源 |
| 1.6 本课题研究意义 |
| 1.7 研究内容 |
| 2.深孔直线度误差的影响因素和测量方法概述 |
| 2.1 影响深孔直线度误差因素 |
| 2.1.1 钻孔工作方式的影响 |
| 2.1.2 加工刀具形状的影响 |
| 2.1.3 切削力的影响 |
| 2.1.4 钻杆刚度的影响 |
| 2.1.5 切削速度的影响 |
| 2.1.6 工件材料的影响 |
| 2.1.7 导向套的影响 |
| 2.2 深孔直线度误差测量方法概述 |
| 2.2.1 透光测量法 |
| 2.2.2 感应式应变片测量法 |
| 2.2.3 准直镜测量法 |
| 2.2.4 激光测量法 |
| 2.2.5 超声波测量法 |
| 2.2.6 塞规检验法 |
| 2.2.7 杠杆法 |
| 2.2.8 圆度法 |
| 2.2.9 基于图像处理的激光反射法 |
| 2.2.10 臂杆法 |
| 2.2.11 激光—PSD法 |
| 2.2.12 本文选用的检测方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 3.深孔直线度检测系统的总体设计 |
| 3.1 驱动机构设计 |
| 3.1.1 传动机构设计 |
| 3.1.2 其他原件的选取 |
| 3.1.3 CCD调节结构 |
| 3.2 自适应机构设计 |
| 3.2.1 锥形结构 |
| 3.2.2 弹簧的选取 |
| 3.3 弹簧—锥形结构固有频率 |
| 3.4 检测系统设计 |
| 3.4.1 线激光器 |
| 3.4.2 激光位移传感器 |
| 3.4.3 动态倾角传感器 |
| 3.4.4 CCD介绍 |
| 3.4.5 图像采集卡 |
| 3.4.6 成像系统 |
| 3.5 本章小结 |
| 4.检测模型的建立和实际轴线的求取 |
| 4.1 检测系统介绍 |
| 4.1.1 检测装置组成 |
| 4.1.2 检测系统工作原理 |
| 4.1.3 采样步长的确定 |
| 4.2 建立直线度评定模型 |
| 4.2.1 提取点信息 |
| 4.2.2 拟合椭圆中心 |
| 4.2.3 各中心点集成 |
| 4.2.4 实际轴线拟合 |
| 4.3 建立测量坐标系和计算任意点坐标 |
| 4.4 椭圆光弧中心定位算法 |
| 4.4.1 建立孔截面方程 |
| 4.4.2 投影坐标计算 |
| 4.4.3 坐标变换 |
| 4.4.4 椭圆中心定位 |
| 4.5 实际深孔轴线求取 |
| 4.6 本章小结 |
| 5.深孔中心轴线直线度误差评定 |
| 5.1 深孔直线度误差评定方法概述 |
| 5.1.1 两端点连线法 |
| 5.1.2 最小二乘法 |
| 5.1.3 最小区域包容法 |
| 5.2 直线度误差评定算法 |
| 5.2.1 建立拟合直线方程 |
| 5.2.2 新建坐标系的转换 |
| 5.2.3 深孔直线度误差的求取 |
| 5.3 算法实验 |
| 5.3.1 求解f |
| 5.3.2 求得l, n,ml的具体值 |
| 5.3.3 求取直线度误差 |
| 5.4 本章小结 |
| 6.检测系统误差分析 |
| 6.1 引起误差的各项因素 |
| 6.1.1 面阵CCD引起的误差 |
| 6.1.2 图像处理的误差 |
| 6.1.3 自适应装置的误差 |
| 6.1.4 线激光器产生的误差 |
| 6.1.5 环境影响产生的误差 |
| 6.1.6 数据处理产生的误差 |
| 6.2 系统误差合成 |
| 6.3 本章小结 |
| 7.结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表学术论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（5）基于CMOS的深孔直线度测量方法研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 测量系统原理设计 |
| 2 自调节进给装置设计 |
| 3 直线度求法 |
| 3. 1 拟合圆心 |
| 3. 2 直线度误差评定 |
| 4 实验 |
| 5 结论 |
（6）角度同步精度测量系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 同步精度测量方法的国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 角度校准装置的研究现状 |
| 1.4 论文主要工作及章节安排 |
| 2 同步精度测量系统总体方案设计 |
| 2.1 同步运动原理 |
| 2.2 测量系统功能要求及性能指标要求 |
| 2.2.1 测量系统功能要求 |
| 2.2.2 测量系统设计要求 |
| 2.3 测量系统方案设计 |
| 2.3.1 测量系统硬件组成 |
| 2.3.2 测量系统软件设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 同步精度测量系统设计 |
| 3.1 自准直经纬仪设计 |
| 3.2 光学转向装置A设计 |
| 3.2.1 转向装置A的光路设计 |
| 3.2.2 转向装置A的机械结构设计 |
| 3.3 光学转向装置B设计 |
| 3.3.1 转向装置B的光路设计 |
| 3.3.2 装置B机械结构设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 身管转动模拟系统设计 |
| 4.1 身管转动模拟装置误差源分析 |
| 4.2 模拟装置机械结构设计 |
| 4.2.1 模拟装置台体设计 |
| 4.2.2 模拟装置俯仰轴系设计及校核 |
| 4.2.3 身管直线度分析及检测 |
| 4.3 模拟装置伺服控制系统设计 |
| 4.3.1 伺服控制系统硬件介绍 |
| 4.3.2 伺服系统数学模型建立 |
| 4.3.3 控制算法设计及仿真 |
| 4.4 模拟装置精度检测 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 测量系统软件设计 |
| 5.1 软件功能介绍 |
| 5.2 经纬仪数据采集、处理及显示软件设计 |
| 5.3 光学转向装置B的调平软件 |
| 5.4 同步精度偏差求解软件设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 实验验证及结果分析 |
| 6.1 系统组成 |
| 6.2 校准实验结果及分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 论文总结 |
| 7.2 后期展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（7）深孔直线度光电测量技术（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 光电探测器测量深孔直线度的原理 |
| 2 测量模型 |
| 2.1 物理模型 |
| 2.2 最小二乘评定法 |
| 3 深孔直线度测量装置的设计应用 |
| 3.1 装置的实际设计和应用 |
| 3.2 深孔直线度检测设备的考核评估 |
| 4 结论 |
（8）基于流体动力润滑理论的深孔加工直线度误差分析研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究意义 |
| 1.2 常用的深孔加工系统 |
| 1.3 深孔加工技术的研究现状 |
| 1.3.1 深孔加工直线度误差控制的研究现状 |
| 1.3.2 深孔钻杆中切削液流体的相关研究 |
| 1.3.3 深孔加工直线度测量技术的国内相关研究 |
| 1.4 问题的提出 |
| 1.5 本文主要研究工作 |
| 2 深孔旋转钻杆的流体动力润滑理论 |
| 2.1 深孔加工旋转钻杆的运动特点 |
| 2.2 旋转钻杆的动力方程 |
| 2.3 旋转钻杆的运动分析 |
| 2.4 Reynolds 方程的假设 |
| 2.4.1 无限长钻杆的切削液流体力分析 |
| 2.4.2 有限长钻杆的切削液流体力分析 |
| 2.4.3 无限短钻杆的切削液流体力分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 深孔加工的直线度误差方程 |
| 3.1 深孔加工中的参考圆 |
| 3.1.1 最小二乘参考圆 |
| 3.1.2 最小区域参考圆 |
| 3.1.3 最小二乘参考圆柱 |
| 3.1.4 最小区域参考圆柱 |
| 3.2 直线度误差描述 |
| 3.3 深孔钻杆的能量及直线度方程 |
| 3.3.1 Hamilton 原理 |
| 3.3.2 钻头入钻偏斜对深孔直线度的影响 |
| 3.3.3 导向套偏斜对深孔直线度的影响 |
| 3.3.4 中部支撑偏差对深孔直线度的影响 |
| 3.4 切削液流体对深孔加工直线度的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 切削液流体力对深孔直线度的影响分析与应用 |
| 4.1 有限长钻杆切削液流体力分析 |
| 4.1.1 钻杆 角切削液流体力方程 |
| 4.1.2 角油液力压力分布的特性分析 |
| 4.1.3 钻杆的承载能力 |
| 4.2 切削液流体旋转特性与深孔直线度的关系 |
| 4.3 切削液流体涡动特性与深孔直线度的关系 |
| 4.3.1 钻杆涡动分析 |
| 4.3.2 钻杆与孔壁碰撞接触分析 |
| 4.4 切削液流体挤压特性与深孔直线度的关系 |
| 4.5 无限短钻杆理论在深孔加工中的应用 |
| 4.5.1 挤压油膜阻尼器的工作原理 |
| 4.5.2 仿真结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 深孔加工负压结构对入口压力的影响分析 |
| 5.1 减小切削液入口压力的虹吸原理 |
| 5.2 可调式负压结构的工作原理 |
| 5.3 曲面喷嘴对深孔负压的影响 |
| 5.4 多级负压减小切削液入口压力 |
| 5.4.1 多级负压原理分析 |
| 5.4.2 多级负压减小入口压力的模拟分析 |
| 5.5 多级负压的结构分析 |
| 5.5.1 多级负压结构 |
| 5.5.2 多级负压腔内部流体分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 深孔加工直线度误差的测量及相关试验 |
| 6.1 光电探测器测量深孔直线度的原理 |
| 6.2 基于光电原理的深孔直线度测量方程 |
| 6.3 深孔直线度的测量试验 |
| 6.3.1 深孔直线度检测装置的原理及结构 |
| 6.3.2 测量系统的组成 |
| 6.4 深孔加工直线度测量结果 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（9）基于图像处理的炮筒直线度测量系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 炮筒直线度测量系统研究目的及意义 |
| 1.2 炮筒直线度测量系统研究背景 |
| 1.3 炮筒直线度测量系统研究现状 |
| 1.4 研究任务及内容 |
| 1.4.1 研究对象 |
| 1.4.2 课题任务及技术指标 |
| 1.5 论文结构 |
| 2 课题研究方案的选择及设计 |
| 2.1 直线度误差定义及分类 |
| 2.2 任意方向直线度误差测量方法 |
| 2.2.1 量规检验法 |
| 2.2.2 杠杆法 |
| 2.2.3 指示器法 |
| 2.2.4 光轴法 |
| 2.3 测量方案确定 |
| 2.3.1 测量方法简介 |
| 2.3.2 测量原理及数学模型 |
| 2.3.3 研究思路 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 炮筒直线度测量系统中的图像处理 |
| 3.1 色彩变换 |
| 3.2 图像分割 |
| 3.2.1 最小误差法 |
| 3.2.2 最大类间方差法 |
| 3.2.3 最大熵法 |
| 3.3 图像细化 |
| 3.3.1 基本概念 |
| 3.3.2 快速细化算法 |
| 3.3.3 Zhang并行快速细化算法 |
| 3.4 角点检测 |
| 3.4.1 Moravec角点检测算子 |
| 3.4.2 Harris角点检测算子 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 炮筒直线度误差评定 |
| 4.1 两端点连线法 |
| 4.2 最小二乘法 |
| 4.3 最小包容区域法 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于图像处理的炮筒直线度测量系统总体设计及实现 |
| 5.1 测量系统硬件设计 |
| 5.2 测量系统软件设计 |
| 5.3 测量系统软件实现 |
| 5.3.1 图像采集模块软件实现 |
| 5.3.2 靶心搜索模块软件实现 |
| 5.3.3 尺寸标定模块软件实现 |
| 5.3.4 直线度评定模块软件实现 |
| 5.4 测量系统界面开发 |
| 5.4.1 开发平台 |
| 5.4.2 软件功能 |
| 5.4.3 使用流程 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 实验验证 |
| 6.1 实验平台 |
| 6.2 实验过程及结果 |
| 6.2.1 靶心搜索 |
| 6.2.2 尺寸标定 |
| 6.2.3 直线度误差评定 |
| 6.3 实验误差分析 |
| 6.3.1 安装引入误差 |
| 6.3.2 数字图像处理引入的误差 |
| 6.3.3 靶心搜索和尺寸标定引入误差 |
| 6.3.4 数据处理引入的误差 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（10）深孔直线度误差检测模型与方法的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 深孔加工技术概述 |
| 1.2 深孔领域技术难题 |
| 1.3 课题研究内容及意义 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 课题主要研究内容 |
| 1.3.3 课题研究意义 |
| 1.4 国内外研究现状和发展趋势 |
| 2 深孔工件轴线发生偏斜的影响因素 |
| 2.1 加工方式对深孔工件轴线偏斜的影响 |
| 2.2 钻头与导向套配合间隙对深孔工件轴线偏斜的影响 |
| 2.3 导向套装配偏差对深孔工件轴线偏斜的影响 |
| 2.4 其他因素对深孔工件轴线偏斜的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 两种深孔工件轴线直线度误差检测模型 |
| 3.1 常用深孔工件轴线直线度误差检测模型 |
| 3.2 新型深孔工件轴线直线度误差检测模型 |
| 3.2.1 曲线的基本三面形 |
| 3.2.2 曲线标架与曲线在空间六坐标系中的表示 |
| 3.2.3 动点假设与孔轴线微元向量 |
| 3.2.4 新型深孔工件轴线直线度误差检测模型的建立 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 基于新型检测模型的深孔直线度误差检测方法研究 |
| 4.1 装置检测姿态 |
| 4.2 装置结构设计 |
| 4.3 核心部件工作机理 |
| 4.3.1 平行光管 |
| 4.3.2 四象限位置敏感探测器 |
| 4.4 装置姿态与光斑形状位置变化分析 |
| 4.5 微平移量和微转动量的检测方法 |
| 4.5.1 微平移阶段 |
| 4.5.2 微转动阶段 |
| 4.6 系统自适应性与振动性分析 |
| 4.6.1 系统自适应分析 |
| 4.6.2 系统振动特性分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 基于常用检测模型的深孔直线度误差检测方法研究 |
| 5.1 深孔截面中心的确定 |
| 5.2 装置结构设计 |
| 5.3 核心部件工作原理 |
| 5.3.1 激光探头 |
| 5.3.2 光栅角度传感器 |
| 5.4 装置检测姿态分析及算法分析 |
| 5.4.1 系统 Z 坐标测量 |
| 5.4.2 截面轮廓中心坐标（xi,yi）测量 |
| 5.5 振动特性与自适应分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
四、臂杆法火炮身管直线度测量仪总体设计（论文参考文献）
- [1]基于激光三角法的火炮身管内径自动测量系统设计[D]. 张强. 中北大学, 2021(09)
- [2]深孔零件轴线直线度检测系统研究[D]. 王浩. 重庆理工大学, 2021
- [3]大深径比孔多几何量集成式测量技术[D]. 李崎岩. 大连理工大学, 2019(02)
- [4]基于光视觉技术的深孔直线度检测系统研究[D]. 郝永鹏. 中北大学, 2016(08)
- [5]基于CMOS的深孔直线度测量方法研究[J]. 郝永鹏,于大国,王继明,李少敏. 组合机床与自动化加工技术, 2015(09)
- [6]角度同步精度测量系统设计[D]. 郑江涛. 南京理工大学, 2015(02)
- [7]深孔直线度光电测量技术[J]. 陈振亚,沈兴全,庞俊忠,辛志杰,郭婷婷. 农业机械学报, 2014(12)
- [8]基于流体动力润滑理论的深孔加工直线度误差分析研究[D]. 陈振亚. 中北大学, 2015(07)
- [9]基于图像处理的炮筒直线度测量系统设计[D]. 虞丽娜. 内蒙古科技大学, 2014(02)
- [10]深孔直线度误差检测模型与方法的理论研究[D]. 孟晓华. 中北大学, 2014(08)