开题报告李栋栋-精品文档资料.pptx

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1、学硕二年级螺杆钻具定子内轮廓测量定心机构研究与设计汇报学生：李栋栋 指导老师：王洪喜（教授）西安工业大学汇报时间：2020年12月22日专硕二年级1课题的背景及应用价值2课题的主要目的和内容3国内外研究现状45论文中的新见解 目 录Contents6要解决的问题和拟采取的手段预期效果课题的背景和应用价值Part 11.课题的背景和应用价值2.国内外研究现状3.课题的主要目的和内容 4.预期效果5.论文中的新见解6.要解决的问题和拟采取的手段1.课题的背景和应用价值1.课题的背景和应用价值课题来源：本课题是针对螺杆钻具定子内轮廓测量自动定心工程问题而拟定的，本课题是一项拟定的横向项目。在机器设备

2、中，深孔类零件作为工业领域中不可或缺的一部分，广泛应用于火炮身管、螺杆钻具定子、液压缸和等领域。鉴于目前国内暂无螺杆钻具定子内轮廓定心机构，有必要研究自动定心机构的设计。研究螺杆钻具定子内轮廓测量定心机构可满足其机械制造、磨损检测、寿命评估、质量检与零件失效评估的需求。课题来源背景价值国内外研究现状Part 21.课题的背景和应用价值2.国内外研究现状3.课题的主要目的和内容 4.预期效果5.论文中的新见解6.要解决的问题和拟采取的手段2.国内外研究现状2.国内外研究现状2008年，Benoit 针对管状零件内径磨损检测困难，提出了涡流阵技术，通过通电线圈产生涡流、两套定心轮进行定位来实现深管

3、内径磨损的测量。定心机构每个支点为单点接触，用于光滑管类零件的内径测量。2012年，军械工程学院研制了伞状光栅测径仪。利用双伞弹性定心机构完成了不同火炮身管内膛线的自动定心。依次按“米”字型转动测杆手柄，传感器完成测量。双伞定心机构与炮膛线接触面为各个伞针，存在定心偏差，不适用于螺杆钻具定子内轮廓的定心。1.课题的背景和应用价值2.国内外研究现状3.课题的主要目的和内容 4.预期效果5.论文中的新见解6.要解决的问题和拟采取的手段2.国内外研究现状2.国内外研究现状2017年，郑立评，等人针对不同口径的火炮身管自动动心，提出了伞状定心结构测量仪器，该仪器由伞状定心机构和测量机构组成。测量精度达

4、到0.1mm.实现了不同直径自动定心，但定心误差较大，适用于不同直径光滑内圆自动定心。1.课题的背景和应用价值2.国内外研究现状3.课题的主要目的和内容 4.预期效果5.论文中的新见解6.要解决的问题和拟采取的手段2.国内外研究现状2.国内外研究现状2019年，胡备等人提出了一种基于激光位移传感器测量火炮身管内径的测试系统。该装置通过控制步进电机带动激光位移传感器进行测量并绘制出身管内径实际轮廓和标准圆，完成了对火炮内轮廓进行描绘。提出测量系统原理，没有产品和专用测量软件。2021年，王磊等人提出了一种激光与视觉复合的火炮内膛膛线检测方法。该方法采用激光位移传感器获取火炮膛线截面位移数据后通过

5、RANSAC算法排除异点，对得到的阴、阳线数据进行拟合与优化，计算出膛线直径。定心机构简单，不适用于不同内径自动定心。1.课题的背景和应用价值2.国内外研究现状3.课题的主要目的和内容 4.预期效果5.论文中的新见解6.要解决的问题和拟采取的手段2.国内外研究现状2.国内外研究现状美国Qi2公司 利用可以横跨多个被侧面支点的接触方式，利用“收缩、膨胀”的机械结构实现不同内径的自动定心。1.课题的背景和应用价值2.国内外研究现状3.课题的主要目的和内容 4.预期效果5.论文中的新见解6.要解决的问题和拟采取的手段2.国内外研究现状2.国内外研究现状总结虽然国内外学者在该领域做出了较多的研究工作，

6、但是总的来看，尤其是在国内，到目前为止尚未有成功的产业化专用软件，这是因为轴类视觉测量系统在国内仍处于探索阶段，另外由于文献的保密性，导致光学轴类测量软件可供参考的经验较少，加大了研发者的难度。因此我们有必要开发出一款产业化专用软件，以此来实现对典型轴类各要素的测量。课题的主要目的和内容Part 31.课题的背景和应用价值2.国内外研究现状3.课题的主要目的和内容 4.预期效果5.论文中的新见解6.要解决的问题和拟采取的手段3.课题的主要目的和内容3.课题的主要目的和内容根据机器视觉关键技术对凸轮轴测量系统的开发需求，完成测量软件的开发。通过软件界面实现测量系统运动控制，在一次装夹的条件下完成

7、凸轮轴轮廓表面多项形位误差的自动检测，最终在测量软件中实现运动控制、图像处理、评价输出等功能，为数控轴类零件光学精密测量系统开发提供软件支撑。3.1 课题的主要目的1.课题的背景和应用价值2.国内外研究现状3.课题的主要目的和内容 4.预期效果5.论文中的新见解6.要解决的问题和拟采取的手段3.课题的主要目的和内容3.课题的主要目的和内容（1）给出测量系统的控制方案（2）完成电气系统的搭建3.2 课题的主要内容（3）对典型轴类零件（凸轮轴）的测量路径规划（4）控制系统运动，获取零件几何信息（5）线阵图像凸轮轴零件测量的图形化方法研究（6）对测量系统软件进行开发预期效果Part 41.课题的背景

8、和应用价值2.国内外研究现状3.课题的主要目的和内容 4.预期效果5.论文中的新见解6.要解决的问题和拟采取的手段4.预期效果4.预期效果预期效果期效果完成测量系统的电气设计方案和软件开发方案完成电气系统的搭建，根据凸轮轴的外形和测量项目给出采样方案开发测量系统软件界面，根据测量项目通过界面完成控制整体开发测量系统软件，完成软件的结构和功能模块论文中的新见解Part 51.课题的背景和应用价值2.国内外研究现状3.课题的主要目的和内容 4.预期效果5.论文中的新见解6.要解决的问题和拟采取的手段5.论文中的新见解5.论文中的新见解论文中的新文中的新见解解采用线阵相机作为测量敏感元件的坐标测量机

9、控制与采样方式。给出基于线阵相机测量凸轮轴的测量轨迹规划方法。12要解决的问题和拟采取的手段Part 61.课题的背景和应用价值2.国内外研究现状3.课题的主要目的和内容 4.预期效果5.论文中的新见解6.要解决的问题和拟采取的手段6.要解决的问题和拟采取的手段6.1 要解决的问题如何控制图像的采样频率和测量系统精度。如何实现图像边缘测量标定。121.课题的背景和应用价值2.国内外研究现状3.课题的主要目的和内容 4.预期效果5.论文中的新见解6.要解决的问题和拟采取的手段6.要解决的问题和拟采取的手段6.2 拟采取的手段6.2.1 轴类测量系统的总体设计测量过程如下：测量时，待测凸轮轴零件由

10、上下顶尖夹装，竖直放置在工作台上做回转运动，图像采集装置沿立柱上下移动进行图像采集。1.课题的背景和应用价值2.国内外研究现状3.课题的主要目的和内容 4.预期效果5.论文中的新见解6.要解决的问题和拟采取的手段6.要解决的问题和拟采取的手段6.2 拟采取的手段6.2.2 轴类测量系统的电气设计方案注：取工件装夹面的垂直方向为Z轴；绕Z轴旋转的轴为C轴。1.课题的背景和应用价值2.国内外研究现状3.课题的主要目的和内容 4.预期效果5.论文中的新见解6.要解决的问题和拟采取的手段6.要解决的问题和拟采取的手段6.2 拟采取的手段6.2.3 采样方案6.2.3.1 采样过程1.课题的背景和应用价

11、值2.国内外研究现状3.课题的主要目的和内容 4.预期效果5.论文中的新见解6.要解决的问题和拟采取的手段6.要解决的问题和拟采取的手段6.2 拟采取的手段6.2.3.2 图像边缘测量标定1.课题的背景和应用价值2.国内外研究现状3.课题的主要目的和内容 4.预期效果5.论文中的新见解6.要解决的问题和拟采取的手段6.要解决的问题和拟采取的手段6.2 拟采取的手段6.2.4 轴类测量系统的软件开发方案1.课题的背景和应用价值2.国内外研究现状3.课题的主要目的和内容 4.预期效果5.论文中的新见解6.要解决的问题和拟采取的手段6.要解决的问题和拟采取的手段6.2 拟采取的手段6.2.4 技术路线课题进度及安排2020.92020.122021.32021.72021.122022.2查阅相关资料给出方案准备开题进行电气设计完成系统搭建开发人机界面完成运动控制准备中期整体开发测量系统实现人机交互对所做工作进行检查、完善撰写毕业论文准备毕业答辩感谢各位老师批评指正！2020汇报学生：丁旋 指导老师：王洪喜 王冠伟