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摘要:圓度儀是測量工件圓度的高精密儀器，圓度儀在機(jī)械制造、科研中起著非常重要的作用，用途也十分廣泛。然而，在通用圓度儀的精度越來越高的同時，專業(yè)人士對專用圓度檢測儀的要求也越來越高，本設(shè)計就是專門針對軸承座內(nèi)孔圓度檢測的專用型儀器，為檢測提供便利，節(jié)省檢測時間。 本設(shè)計通過資料整合分析了各種圓度檢測的方法和用途，簡要介紹四種圓度評定的方法，比較優(yōu)劣，進(jìn)一步選擇適合于軸承座內(nèi)孔測量的方法。 同時針對特定的被檢零件做了簡要結(jié)構(gòu)分析，了解其基本形狀及尺寸，設(shè)計用于此零件的定位及夾緊機(jī)構(gòu)，摒棄通用圓度儀在傳動方面體積大的特點(diǎn)，設(shè)計同步帶輪帶動傳感器傳動的新型傳動機(jī)構(gòu)；在考慮檢測精度的要求，設(shè)計專用的軸承，減少主軸回轉(zhuǎn)誤差，以達(dá)到技術(shù)上的指標(biāo)。 在機(jī)械結(jié)構(gòu)已經(jīng)設(shè)計完的基礎(chǔ)上，具體分析機(jī)械設(shè)備方面的功能及其實現(xiàn)方式，分別針對不同的功能設(shè)計多種電路，再將分散模塊整合，以達(dá)到綜合控制的目的。本設(shè)計在軟件方面，多處采用集成型芯片，不僅更好地達(dá)到預(yù)期效果，且成本不高。 整合軟硬件設(shè)計，對部分?jǐn)?shù)據(jù)處理程序進(jìn)行計算機(jī)仿真，檢驗程序的正確性。 本設(shè)計所研制的圓度儀機(jī)械結(jié)構(gòu)上不僅達(dá)到技術(shù)要求，且外形精美；軟件上采用主芯片控制輔助芯片的方式，具有統(tǒng)一的運(yùn)行環(huán)境和友好的儀器操作界面。
關(guān)鍵詞：圓度；空氣靜壓軸承；真空吸附夾緊；數(shù)據(jù)采集；最小二乘法
目錄 摘要 ABSTRACT 第1章 緒論-1 1.1 立題依據(jù)-1 1.2 國內(nèi)外研究狀況及水平-1 1.3 發(fā)展趨勢及應(yīng)用前景-2 1.4 圓度誤差檢測方法-2 1.5 圓度誤差評定的方法-4 第2章 方案設(shè)計-7 2.1 設(shè)計的技術(shù)要求-7 2.2 專用圓度儀的總體方案設(shè)計-7 2.3 機(jī)械部分方案設(shè)計-7 2.3.1 主軸回轉(zhuǎn)方案-8 2.3.2 檢測方式方案-8 2.4 電路軟件部分方案設(shè)計-9 2.4.1 控制系統(tǒng)方案-9 2.4.2 圓度誤差評定方案-10 2.5 最終方案確定-11 第3章 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計-13 3.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)整體設(shè)計-13 3.2主軸回轉(zhuǎn)模塊-14 3.2.1 空氣靜壓軸系設(shè)計-14 3.2.2 主軸零部件型號選擇-20 3.3 零件定位夾緊模塊-21 3.3.1 零件定位機(jī)構(gòu)-22 3.3.2 夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計-23 3.4 傳感器傳動模塊-24 3.4.1 傳感器類型及型號選擇-24 3.4.2 水平橫向傳動設(shè)計-25 3.4.3 水平縱向傳動設(shè)計-26 3.4.4 垂直傳動設(shè)計-27 3.5操作顯示模塊-27 3.6支撐模塊-28 3.7機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計綜合-29 第4章 系統(tǒng)硬件設(shè)計-31 4.1 硬件部分整體設(shè)計-31 4.2 主從芯片通訊-31 4.2.1 主控制芯片-31 4.2.2 主從機(jī)通訊方式及電路-32 4.3 數(shù)據(jù)采集芯片-34 4.3.1 傳感器信號的預(yù)處理-34 4.3.2 光電編碼器計數(shù)電路-37 4.3.3 A/D轉(zhuǎn)換電路-38 4.4 電機(jī)控制-40 4.4.1主軸電機(jī)的控制-41 4.4.2 傳感器位置定位電機(jī)的控制-43 4.5主單片機(jī)控制電路-44 第5章 系統(tǒng)軟件設(shè)計-47 5.1 軟件部分整體設(shè)計-47 5.2 主控程序的設(shè)計-47 5.3 串口通訊設(shè)計-48 5.4 數(shù)據(jù)采集設(shè)計-50 5.5 電機(jī)控制程序-51 5.6 數(shù)據(jù)處理-52 5.6.1 誤差分離技術(shù)-52 5.6.2 最小二乘圓法圓度評定-54 第6章 結(jié)論與展望-57 6.1 結(jié)論-57 6.2 不足之處及展望-57 參考文獻(xiàn)-58 致 謝-59 附錄：仿真界面程序-60 |
