非接触式刀具测量仪机电系统设计

【摘要】：非接触式刀具测量仪的设计是根据测量刀具的外观尺寸和整体形状,设计的一种多轴的测量仪器。该设备的基本原理是设计一种多自由度的机械结构,通过控制系统对电机的控制,满足CCD工业相机通过多角度对测量件进行图像采集,运用图像分析学对所采集的图形进行分析,得出其参数,便于研究。通过控制电机的运转带动工业CCD相机实现对刀具多角度的图像采集,比如刀具的切削刃、前角γ、后角α及主偏角K等刀具几何参数,并采用科学、精确的图像处理算法,实现对刀具高精度的测量,之后通过对比的方法对刀具进行实际的分析。非接触式刀具测量仪由于没有与刀具接触,不存在接触力,所以精度有了很大的提高,而且测量误差小,重复精度较高。测量仪的研制也方便了刀具设计人员详细了解所设计的刀具的各个参数,方便对其进行更进一步的改进。本论文收集了国内外各种类型刀具测量仪的资料,通过研究其机械结构的共性,总结其优缺点,规划出自己所要设计的非接触式刀具测量仪的结构特征。运用SolidWorks三维建模软件对非接触式刀具测量仪的各轴运动结构进行建模和装配,并满足设计要求,生成各零件二维工程图,使其达到加工和生产要求,完成各零件的加工生产。对加工的各零件进行装配,调整各零件的装配关系和精度,使其达到设计要求。完成对控制系统的硬件电路部分的设计,分析其可行性,满足控制需求,运用了Altium Designer对各外围电路的规划和PCB板的设计,完成PCB板的生产。
【关键词】：切削刃 接触力 CCD相机
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TG87