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1、华北电力大学本科毕业设计（论文）摘要圆度误差自动测量仪设计摘要本文主要介绍了目前的圆度误差检测方法的原理和特点，着重讨论了近年来出现的新型圆度误差检测手段，以及五种圆度误差的算法。其次介绍了系统硬件的选择以及系统原理的设计图（protel），主要包括单片机、传感器、滤波装置、放大电路、程序存储器、静态数据存储器、A/D转换芯片、I/O接口的扩展、报警装置以及键盘和LED显示器接口。最后介绍了软件的流程图，主要包括总体流程图、A/D转换流程图、中断服务流程图、LED显示器流程图以及报警装置流程图。关键词：圆度误差；单
2、片机；传感器；芯片；流程图。-II-华北电力大学本科毕业设计（论文）摘要ThedesignofautomaticmeasurementapparatusofroundnesserrorAbstractThispaperdescribestheprinciplesandcharacteristicsofthecurrentmethodofroundnesserrordetection,emergedinrecentyearsfocusedonthenewroundnesserrordetectionmeans,and
3、theroundnesserroroffivealgorithms.Secondly,thechoiceofhardwareareintroducedaswellandthedesign(protel)ofsystemprinciples,includingmicrocontroller,sensors,filteringdevice,amplifiercircuit,programmemory,staticdatastorage,A/Dconverterchip,I/Oexpansioninterface,ala
4、rmdevicesandkeyboardandLEDdisplayinterface.Finally,thesoftwareflowchart,includingtheoverallflow,A/Dconversionflowchart,flowchartoftheinterruptservice,LEDdisplayandalarmflowdiagram.Keywords:Roundness;SCM;Sensor;Chip;Flowchart.-II-华北电力大学本科毕业设计（论文）目录目录摘要IAbstract
5、II1绪论11.1课题背景11.2圆度误差检测方法现状与展望11.3本文主要研究内容42圆度误差的算法52.1最小二乘圆法52.2最小外接圆法62.3最小区域法72.4最大内切圆法82.5全局寻优算法93硬件系统设计93.1微型计算机硬件系统93.2硬件的选择103.2.1微处理器的选择103.2.2传感器的选择123.2.3程序存储器EPROM的扩展及芯片选取133.2.4静态数据存储器的扩展及芯片选取143.2.5I/O扩展及芯片选取153.2.6A/D转换芯片的选取173.2.7通讯方式的选择183.2.8键
6、盘接口及LED显示器接口的设计204软件的设计214.1软件总体流程图的设计214.2A/D转换流程图设计234.3中断服务流程图设计244.4LED显示器流程图设计254.5报警流程图设计26结论26参考文献27华北电力大学本科毕业设计（论文）正文1绪论1.1课题背景圆度误差是机械零件常见的形状误差之一，几何学上圆的定义为：“与一定点等距离的点的轨迹就是圆”，也称真圆或理想圆。但是，在机械零件的加工中，切削出真圆很困难。这是因为，在给定的剖面内，由于切削过程中机床主轴回转不平衡、刀具在切削中与主轴之间的摩擦、切削
7、元件的径向跳动，以及金属撕裂、材料应变和制造过程中的剩余表面应力等，所有这些因素都会引起工件半径的变化，带来圆度误差。圆度误差的存在，直接影响零部件的工作精度(配合精度、旋转精度)和互换性，并将产生摩擦、振动、噪声等，因而降低了它们的使用寿命。因此，准确检测圆度误差对于提高加工精度、保证零部件的工作精度和互换性具有重要的意义。1.2圆度误差检测方法现状与展望由于在加工过程中机床主轴回转不平衡、刀具与主轴之间的受力、材料应变等诸多因素，回转类零件不可避免地产生圆度误差，直接影响回转类零件的互换性和配合精度，加剧互配件
8、的磨损、震动，降低了其使用性能和寿命。而提高零件圆度误差的前提是及时有效地检测加工零件的圆度误差。圆度误差检测方法的发展经历了从接触式测量到非接触式测量，从离线测量到在线测量，从被动测量到主动测量。具体方法有：基于半径变化量测量的圆度仪、分度头法、与激光技术相结合的激光衍射法、激光三角法；基于坐标测量的三坐标测量机、计算机视觉技术圆度检测法；生产车间普遍使用
