家电成型多楔带模具测量机设计

摘要提出了电极圆锥内螺纹的图像处理及检测方法。原始灰度图像为CCD采集的经过工件轴线的截面图像,该截面为一个特殊加工的剖分式轴截面,其定位与加工方法同电极内螺纹一样,以此作为抽检来判别电极圆锥内螺纹的几何参数及刀具磨损状况,通过对直径的测量,获得了刀具磨损的相关信息。图像处理过程包括几何变换、灰度级变换、图像平滑、滤波降噪、阈值选取及二值化、边缘提取等,并对不同处理方法进行了比较。在测量尺寸时,使用自编程序计算测量内螺纹的螺距、牙型半角及锥角,测量精度分别达到±0.012 mm、±0.17°和±0.018°,满足产品的技术要求,并分析了误差产生的原因。 [关键词]:圆锥内螺纹测量误差Abstract A method of the image processing and measurement of the internal taper thread was proposed. Original gray level image was a section image collected by CCD through work piece' s axes. The section was a special machined apart section crossed axes, and its orientation and processing method were the same as internal thread of electrode. According to the section image,the geometry parameters of the work piece and cutter' s abrasion status were judged, and relevant information of cutter' s abrasion by measuring the middle diameter of the work piece was obtained. Image processing mainly dealt with gray­scale transformation, image smoothing and filtering, noise reducing, threshold selecting, binary image, edge detecting and its extractinget al, different processing methods were compared. When measuring, based on the segmented contour line of thread, we used the compiled measurement program to calculate and measure the geometrical parameters of the internal taper thread as pitch, half of thread angle and taper angle. Precisions of pitch, half of thread angle and taper angle reached±0.012 mm,±0.17°and±0.018°. The results satisfied with the technique requirement of production. The reason of error was analyzed. [Keywords]:Internal taper thread Measurement Error目录第1章绪论…………………………………………………………………………..4 1 检测的发展现状…………………………………………………………………...4 2 多楔带的简述…………………………………………………………………….13 3 多谢带检测技术………………………………………………………………….15 第2章机构总体设计方案………………………………………..….……………17 2.1测试系统的机构和方案设计…………………………………………………...17 第3章家电成型多谢带模具测量机各部分计算…………………………………21 3.1家电成型多谢带模具测量机设计计算………………………………………...21 第4章轴的设计与计算……………………………………………………………25 4.1轴的种类与特点………………………………………………………………...25 4.2轴的常用材料…………………………………………………………………...25 4.3轴的结构设计…………………………………………………………………...25 4.4轴的强度校核计算……………………………………………………………...26 第5章轴承的计算…………………………………………………………………28 5.1滚动轴承的分类………………………………………………………………...28 5.2滚动轴承的代号方法…………………………………………………………...28 5.3滚动轴承类型的选择…………………………………………………………...29 5.4滚动轴承寿命的计算…………………………………………………………...29 第6章丝杠的受力计算……………………………………………………………31 第7章设计与人机工程学…………………………………………………………35 7.1根据人体度确定设备的合理尺寸……………………………………………...35 7.2根据人体的力参数合理设计操作装置………………………………………...35 致谢………………………………………………………………………………….36 参考文献.....................................................................................................................37第1章前言 1 检测的发展现状随着检测设备与检测精度的不断提高，应广大市场的需要，带的种类划分也是越来越精细，多楔带就是由此应运而生的。目前多楔带等新型带应用的日益广泛，人们对多楔带等新型带的综合使用性能及寿命提出了更高的要求。所以对带类的检测要求也是越来越高的。在人类的各项生产活动和科学实验中，为了了解和掌握整个过程的进展及其最后结果，经常需要对各种基本参数或物理量进行检查和测量，从而获得必要的信息，作为分析判断和决策的依据，可以认为检测技术就是人们为了对被测对象所包含的信息进行定性的了解和定量的掌握所采取的一系列技术措施。随着人类社会进人信息时代，以信息的获取、转换、显示和处理为主要内容的检测技术已经发展成为一门完整的技术科学。检测技术是产品检验和质量控制的重要阶段。借助于检测工具对产品进行质量评价是人们十分熟悉的。这是检测技术重要的应用领域。但传统的检测方法只能将产品区分为合格品和废品，起到产品验收和废品剔除的作用。这种被动检测方法，对废品的出现并没有预先防止的能力。在传统检测技术基础上发展起来的主动检测技术或称之为在线检测技术使检测和生产加工同时进行，及时地用检测结果对生产过程主动地进行控制，使之适应生产条件的变化或自动地调整到最佳状态。这样检测的作用已经不只是单纯的检查产品的最终结果而且要过问和干预造成这些结果的原因，从而进入质量控制的领域。检测技术以自动化、电子、计算机、控制工程、信息处理为研究对象，以现代控制理论、传感技术与应用、计算机控制等为技术基础，以检测技术、测控系统设计、人工智能、工业计算机集散控制系统等技术为专业基础，同时与自动化、计算机、控制工程、电子与信息、机械等学科相互渗透，主要从事以检测技术与自动化装置研究领域为主体的、与控制、信息科学、机械等领域相关的理论与技术方面的研究。研究本学科及相关科学领域基础理论的分析、建模与仿真、应用技术及系统设计和自动化新技术、新产品研究开发等。掌握本科学领域坚实的理论基础和系统的专门知识是检测技术与自动化装置学科及其工程应用的重要基础和核心内容之一。随着国内外经济各行业及科学技术的迅速发展，以及本学科专业理论和技术水平的提高，检测技术与自动化装置学科的研究内容越来越丰富，应用范围也越来越广阔。检测技术与自动化装置的应用基础是扎实的理论基础以及科研和工程实践过程中不断积累的新技术使用技能和知识；随着自动化系统规模和新技术应用范围的不断扩大，加上学科基础理论和光、机、电结合新技术的迅速发展，越来越促进了检测技术与自动化装置学科的迅速发展。本学科是一门以应用为主、理论和实践紧密结合的综合性学科，它的应用已经编及工业、交通、航空航天、电力、冶金及国防等各个领域。受世界各国科研人们的青睐。检测技术是现代制造业的基础技术之一，是保证产品质量的关键。随着现代制造业的发展，许多传统的检测技术已不能满足其需要，主要表现在：现代制造产品种类越来越多，制造精度越来越高，很多场合要求实时、在线、非接触检测；现代制造业的发展需要更快速、有效的产品检测技术。检测技术主要有量规卡规，三坐标测量机检测技术，CCD检测技术，等等。它们在促进生产发展和科技进步的广阔领域内发挥着重要作用。根据检测技术的不断发展与进步，量规与卡规是最先出现的，量规不能指示量值，只能根据与被测件的配合间隙、透光程度或者能否通过被测件等来判断被测长度是否合格的长度测量工具。图 1 螺纹量规量规结构简单，通常为具有准确尺寸和形状的实体，如圆柱体、圆锥体、块体平板和螺纹件等。常用的量规有量块、角度量块、多面棱体、正弦规、直尺、平尺、平板、塞尺、平晶和螺纹量规（如图 1 所示）等。螺纹量规的规格是 M5­M350。用于检验被测螺纹的作用中径是否超过其最大实体牙型的中径，并同时检验底径实际尺寸是否超过其最大实体尺寸。用量规检验工件通常有通止法（利用量规的通端和止端控制工件尺寸使之不超出公差带）、着色法（在量规工作表面上涂上一薄层颜料，用量规表面与被测表面研合，被测表面的着色面积大小和分布不均匀程度表示其误差）、光隙法（使被测表面与量规的测量面接触，后面放光源或采用自然光，根据透光的颜色可判断间隙大小，从而表示被测尺寸、形状或位置误差的大小）和指示表法（利用量规的准确几何形状与被测几何形状比较，以百分表或测微仪等指示被测几何形状误差）。其中利用通止法检验的量规称为极限量规（如卡规、光滑塞规、螺纹塞规、螺纹环规等）。图 2 德国 Kroeplin 内外测卡规卡规是指有两只脚或爪的量具,能调整测量厚度、直径、口径及物体表面间的距离。卡规分为内卡规与外卡规。内卡规适用于测量零件内孔、内孔槽及其它不易测量的内尺寸。外卡规适用于测量零件外径、外圆槽及其它不易测量的外尺寸。卡规的型号根据测量件的不同而定。如图 2 所示是德国 Kroeplin内外测卡规，它的测定范围是20—40mm，最小值精确到0.01mm。精密模具的发展，对测量的要求越来越高。量规与卡规远远不能满足要求，新一代三坐标测量机基本上都具有温度补偿及采用抗振材料，改善防尘措施，提高环境适应性和使用可靠性，使其能方便地安装在车间使用，以实现测量现场化的特点。随着现代技术的不断发展，对品质和精度的要求越来越高。在精密检测和产品质量控制、新品开发、工艺流程控制、模具制造、提升企业效率和品质手段方面，坐标测量机正发挥着不可替代的作用。如何选用适合的测量系统，并产生较高的经济效益和使用价值，是广大用户关心的重要课题。选择一台适当的机器能够满足工厂持久的使用，需要考察的关键在于： 1 合理的测量精度首要的是精度指标应满足要求。选用时可根据被测工件要求的检测精度与测量机给定的测量不确定度相对比，在一般测量中，测量不确定度应为被测工件尺寸公差带的 1/3～1/5。对于精密测量及复杂的形位测量要求更高，为被测尺