基于多方法的圆度测量虚拟实验系统研究.pdf

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1、第十六卷第一期安徽电气工程职业技术学院学报2011年3月Vo1．16，No．1JOURNALOFANHUIELECTRICALENGINEERINGPROFESSIONALTECHNIQUECOLLEGEMarch2011基于多方法的圆度测量虚拟实验系统研究陈晓峰，杨圣春，程真英，丁苏红．(1．合肥工业大学，合肥230009；2．安徽电气工程职业技术学院，合肥230051)摘要：从误差理论与数据处理课程的教学和科研的需要出发，提出了以圆度误差测量为研究对象，结合虚拟仪器技术，开发了一套用多种方法来对圆度误差测量的实验

2、系统。本实验系统采用多种方法对回转类工件进行圆度误差测量，将得到的数据与泰勒圆度仪测得的圆度误差进行比对，验证了此实验系统的可行性。本实验系统可以明显提高教学成果和科研效率，有利于增强学生的实践能力。关键词：圆度测量；三点法；多步法；Labview中图分类号：TP29文献标识码：A文章编号：1672-9706(2011)O1-0109．03chofVirtualRoundnessMeasurementExperimentalSystemBasedonVarietyMethodso-feng，YANGSheng—chu

3、n，CHENGZhen—ying，DINGSu—hong(1．HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China；2．AnhuiElectricalEngineeringProfessionalTechniqueCollege，Hefei230051，China)Abstract：Accordingtotheneedof’ErrorTheoryandDataProcessing”courseteachingandresearching，thepaperdevelopsanexp

4、erimentalsystemwhichmeasurestheroundnesserrorwithavarietyofmethods，combinedwiththevirtualinstrumenttechnology．MeasurementresultsoftheroundnesserormeasuredbythesystemarecomparedwiththeresultsofTaylorroundnessinstrument，whichverifiesthefeasibilityofthisexperiment

5、alsystem．Thesystemcanmeetthedesignrequirements，significantlyimingandresearcheficiency，andenhancethepracticalabilitiesofstudents．Keywords：roundnessmeasurement；three—pointmethod；muhistepmethod；Labview1引言根据误差理论与数据处理课程的教学需要，结合圆度测量的特点，本实验系统采用多方法来测量圆度误差，结合虚拟仪器技术，开发出一

6、套圆度误差测量的教学软件。本实验装置是在旋转台上安装一二维微动工作台以实现对被测工件的圆心与旋转台的圆心之间进行一次微调，达到两者之间的基本重合。用步进电机对旋转台的驱动，使转台旋转。在二维工作台上放置被测工件，用接触式传感器对工件进行检测，得到的数据传到数据采集卡中，在计算机上用Labview对数据进行采集和处理。采用三点法和多步法对圆度测量进行误差分离与修正，得到精确的圆度误差。2圆度测量虚拟实验系统软硬件设计2．1实验系统硬件组成本系统主要由驱动模块、采集模块、减震系统、二维微动工作台和装有Labview的计算

7、机组成。实收稿日期：2010—12—29基金项目：旋转轴自动测量系统及误差修正(国家精品课程配套项目)(200906)。作者简介：陈晓峰(1987一)，男，安徽安庆人，合肥工业大学仪器科学与光电工程学院硕士研究生，研究方向为现代精度理论及其应用。·109·安徽电气工程职业技术学院学报第十六卷第一期验系统的基本原理是在减震系统上，用驱动模块对工作台驱动，再用采集模块将采集到的数据输送到电脑中，用Labview编写的数据处理程序，对采集到的数据进行处理，得到圆度误差。实验系统框图如图1所示。驱动模块包括有步进电机、步进电

8、机控制器、旋转台等。采集模块包括电感传感器、数据采集卡等。本系统的步进电机控制器采用的型号为SC300。数据采集卡是由北京迪阳公司生产的型号为U18数据采集卡。-q单测头H传感器卜计算机(Labview)—蓐_．1冈I．．调．．理．-_Jr采集数据卡数处和据理记分录、析显示、多法卜_传感器卜_图1多方法圆度测量实验系统框图2．2圆度测量的程序设