刀具几何形面激光测量仪

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1、刀具几何形面激光测量仪项目阶段性报告一.研究背景　当今，刀具的高速切削和超高速切削已成为重要的发展趋势，刀具的磨损问题就显得日益突出，因此，对磨损形态和机理的研究和对刀具几何参数的精确测量，对刀具的重磨有重大意义。目前对刀具几何参数的测量大多停留在采用传统的万能工具显微镜，其缺点相当明显：读数过程繁琐、测量时间长等。目前，新兴的采用计算机图像处理技术的测量方法及三坐标测量机，仍存在受视觉误差、测头半径补偿等影响的缺陷。该系统直接对测量数据进行处理，有效地消除了人为因素的影响,可大幅度提高测量精度,对测量领域将产生很大的促进作用。二.整体方案1.硬件部分设计一个

2、由带有激光光源的CCD传感器、三维工作台、步进电机、自定心卡盘和计算机等构成的非接触光学测量系统。（见图1）图22.软件部分包括接口软件和数据处理软件。接口软件功能：数据信号处理、工作台运动控制和用户界面等功能。数据处理软件功能：数据预处理、特征线及曲面的拟合、系统标定及误差补偿和刀具几何参数计算等功能。（见图2）图2三.研究方法硬件定型机械系统结构选型机械系统调试及系统误差补偿传感器的选型工作台运动控制算法设计及数学模型建立软件编写测量方法的设计四.阶段性成果1.传感器、机械系统选型已经完成，处于调试阶段。（见图3、4）2.完成了对测量数据处理（数据压缩、对

3、圆的拟合），生成刀具截形并计算刀具导程、螺旋角的软件。（见图5、6、7）3.完成钻头圆锥后刀面方程的建立及测量方法的设计Z方向工作台图3测量系统全貌步进电机被测工件自定心卡盘CCD传感器X方向工作台Y方向工作台图4测量系统组成图5钻头截线图6数据压缩图7圆的拟合五.下一步工作1.确定相应的算法（数据滤波、曲线及曲面拟合等）。2.估算出机械系统、数据采集系统（传感器）的误差，从而确定系统的整体精度，并进行误差补偿。3.根据测量的方法及算法，对软件进行整体方案的优化设计。4.对软件界面和功能进行完善，使其更符合人的使用习惯