文档介绍：要摘给出了该装置的测量参数兄、天、足、墨、⑷纭⑹稀⑹稀5在机械加工领域,表面粗糙度对零件表面功能影响很大,控制表面粗糙度有助于提高产品质量,保证产品使用性能,延长使用寿命。因此,测量表面粗糙度评定参数很有必要。但目前工程表面测量中应用最为广泛的传统接触式测量仪存在测量范围小、精度低、参数少、测量方式不灵活等缺点,已经不能满足发展的需要。为此,研制具有大量程、高精度、多参数的测量仪器势在必行。本文所设计的基于虚拟仪器的表面粗糙度测量仪就是根据定义设计编写表面粗糙度测量参数的运算程序,使程序运用到实际仪器上时能测量表面粗糙度的各项评定参数。根据需要,通过改变程序来改变测量参数类型,大大方便了用户。它不仅能解决传统仪器目前存在的问题,还具有测量速度快、自动化程度高和良好的人机界面等优点。而且价格便宜,通用性强将具有较大的市场潜力和应用价值。本文分析了表面粗糙度测量的重要性和传统测量仪器的不足,设计了基于虚拟仪器的新型的表面粗糙度测量仪。主要研究内容与工作如下:根据该装置要测量的参数的特点,对测量仪的整体结构进行了设计,主要包括软件系统设计、硬件系统设计及其接口设计等。谛槟庖瞧鞯表面粗糙度测量仪硬件设计的主要部分是数据采集系统纳杓疲据采集系统主要包括传感器、电荷放大器、计算机接口和数据采集等。的定义及算法,据此用图形化编程语言嘈戳苏庑┎饬坎问娜件控制程序,并对运行结果进行了分析。咽笛槭萦肫渌牟饬恳测量的结果进行了分析比较,确定了该仪器测量的可行性。从几个方面分析了测量误差的来源,并对如何消除或补偿这些误差作了简单的介绍。关键词:虚拟仪器;表面粗糙度;测量仪;数据采集哈尔滨檀笱妒垦宦畚’
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咒、、Ⅰ狻⒐凇ⅲァ⑷纭⑵⑿目趀..哈尔滨下程火学硕十学位论文:;.;籇
⒄表面粗糙度是指零件加工表面上呈微小峰谷状的微观几何形状误差在机械加工领域,工件表面粗糙度的测量是控制工件加工质量的重要环节【。表面粗糙度对零件表面功能影响很大,控制表面粗糙度有助于提高产品质量,保证产品使用性能,延长使用寿命。表面粗糙度测量仪是用来测试工件样本的表面粗糙度的仪器,通过测量得出样本的表面粗糙度评定参数,拿来和规定的标准参数比较,从而判断该样本是否符合标准。从世纪年代到现在,表面测量技术的研究已经走过了很漫长的历程。当时在工业应用领域,人们在图样上标注加工条件要求的符号,对表面加工质量进行分类控制。这时期采用的符号没有给出参数和数值的定量加工要求,只给出某些定性的加工要求,检测过程基本上还是依靠人类视觉和触觉来估计和判断,给出定性的综合评价。年德国的研制了世界上第一台表面测量仪器,该仪器用光学杠杆原理作放大装置,,它是现在美国公司测微计分厂生产的表面轮廓仪的先驱。随着对表面质量要求的提高,表面测量技术也在不断的发展。并且伴随着微电子技术、光学技术、传感器技术、信号处理技术和计算机技术的发展,根据各种测量原理的特征,表面测量方法可分为以下三类:接触式测量法、哟ナ讲饬糠接触式测量也称触针法、泰勒法,是一种最基本的表面轮廓检测方法。简单的微观峰谷轮廓图来认识和反映表面粗糙度特性。年,英国的理。年,,基于各种测量原理的表面测量仪器也纷纷问世。光学测量法和非光学式扫描显微镜法【。哈尔滨工程大学硕宦畚
轮廓的测型俊兰甏岳矗捎诠獾缂际鹾图扑慊际醯难杆俜⒄梗其原理是用一个很小的触针在被测表面上横向移动,触针随着表面轮廓几何形状作垂直起伏运动,通过传感器将这微小的位移信号转换为电信号并进行运算处理,即可得出表面轮廓或形貌特征4フ敕ú饬拷峁榷ǹ煽浚复性好,量程大,精度较高,对测量环境要求低,仪器操作简单,不仅可测金属表面,也可测非金属表面,是目前工业领域内应用最为广泛的测量方法,也是国际公认的二维表面粗糙度测量的标准方法。接触式测量中的传感器有很多,有电感式、压电式、干涉式和光栅式等。庋Р饬糠世纪年代,由于光学技术被引入表面形貌测量,从而实现了非接触测旦。。大部分非接触式光学轮廓仪是在世纪年代后才研制和开发的。基于不同原理,测量方法很多,大体可分为干涉显微镜法、散射法等】。干涉显微镜法的基本原理是:由光源发出的两束相干光一束由参考面返回,一束由被测面返回,两束光相互干涉,显微镜将被测表面的微观轮廓起伏转换为放大了的平面干涉条纹,通过测量干涉条纹的相对变形来间接完成表面在干涉法的基础上又衍生出相移干涉、外差干涉【剐、全息干涉、散斑干涉【等方法。激光散射法是利用了光反射特性和表面粗糙度之间的相互关系【】。将