工程测量专业论文提纲

论文题目：大型柴油机缸体的在机测量系统研究与开发

摘要：随着精密加工技术对高精度测量需求的提高,精密化已经成为现阶段制造业的主流方向。零件在加工完成后的质检结果对整个产品的装配有着重要的影响,而传统的测量手段已无法满足当前严格的精度需要和繁重的生产任务。在机测量技术凭借测头的高测量精度、高测量稳定性、可实现加工补偿等优势,被广泛应用于制造业的零件测量领域。本文针对某大型零件的形位公差检测和测量数据的管理等问题,研究零件的测量路径优化问题,为某大型企业设计并开发了一款可以测量多个几何特征的在机测量数据管理系统。本文分析了在机测量系统的构成以及企业的测量需求,提出了在机测量系统的总体方案。根据测量需求对测量软件进行了软件模块的划分。然后对测量路径规划技术做了研究,通过对TSP问题以及路径寻优的分析引入了多色集合理论与蚁群算法、遗传算法,并对两种算法进行对比分析,验证了遗传算法对于该模型的路径寻优更合适,算法实现更简单、路径更优。针对最优的测量路径做了碰撞检查,在路径上增加避障点防止测头与零件或者夹具发生干涉。通过对几何量测量原理的研究,结合软件的模块功能,开发了在机测量数据管理系统,实现了对测量坐标文件的获取、几何量的计算、零件信息的查询以及数据的保存和修改等功能。搭建了在机测量系统,在某大型柴油缸体机身进行了直径、圆柱度、垂直度的测量实验,使用标准试件在三坐标测量机上进行试验验证,验证了在机测量系统的测量精度。论文针对科堡龙门加工中心6500AG从软硬件两个方面确定了系统总体方案,对测量路径规划和几何量测量原理进行了研究,在此基础上开发了在机测量系统,并通过实验验证了柴油机缸体在机测量系统的测量精度,研究成果对提高机械加工自动化水平具有重要的应用价值。

关键词：几何量测量;测量路径优化;在机测量系统

学科专业：机械工程（专业学位）

摘要

ABSTRACT

绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 在机测量技术的发展与应用

1.3 在机测量关键技术国内外研究现状

1.3.1 路径规划国内外研究现状

1.3.2 测量系统研究国内外研究现状

1.3.3 测头补偿研究国内外研究现状

1.4 论文研究内容及章节安排

2 柴油机缸体结构分析及在机测量系统设计

2.1 柴油机缸体结构分析

2.2 测量方案

2.3 在机测量分类

2.3.1 接触式测量

2.3.2 非接触式测量

2.3.3 复合式测量

2.4 在机测量系统的组成

2.4.1 数控加工中心

2.4.2 测头系统

2.4.3 计算机

2.5 在机测量系统测量流程

2.6 本章小结

3 测量路径规划研究

3.1 测量路径规划问题描述

3.2 测量路径的数学模型

3.2.1 多色集合理论简介

3.2.2 测量路径规划的数学模型

3.2.3 测量路径规划的约束模型

3.2.4 全局路径规划的约束模型

3.3 测量路径优化算法

3.3.1 蚁群算法

3.3.2 遗传算法

3.3.3 算法实现

3.4 碰撞检查和规避

3.4.1 碰撞检查

3.4.2 碰撞规避

3.5 本章小结

4 缸体在机测量系统软件开发

4.1 在机测量软件系统设计

4.1.1 软件功能分析

4.1.2 软件模块设计

4.1.3 软件结构

4.1.4 ASP.NET技术

4.2 几何量测量原理

4.3 数据库设计与开发

4.3.1 SQL Server数据库开发

4.3.2 系统前端界面的设计

4.4 测量软件功能实现

4.4.1 垂直度获取计算

4.4.2 圆柱度获取计算

4.5 本章小结

5 缸体的在机测量系统实验及结果分析

5.1 测试平台搭建

5.2 测头系统的组装与标定

5.2.1 测头的组装

5.2.2 测头的标定

5.3 缸体的测量实验及测量系统的精度验证

5.3.1 零件直径的测量

5.3.2 零件圆柱度的测量

5.3.3 零件垂直度的测量

5.3.4 零件同轴度的测量

5.4 实验结论

5.5 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献