的尺寸信息，可用下面良種方法實現少傳感器測量。

例如用個測量直徑的傳感器并用旋轉法去掃描測出個圓周上各點的直徑，從而得出該圓周上各點的直徑信息，然后可找出該截面上的圓度誤差。

多傳感器測量。

如前例中，可用多個測量直徑的傳感器同時測量。

采用的傳感器越多，獲得的信息越多，測量精度越高，否則相反。

對于個具體問題，要經過經濟技術比較后方可確定。

第三個特點是數據處理。

由于形位誤差涉及到個方面的全部尺寸，當獲得信息后，還要經過運算后才能求出形位誤差，也就是說，形位誤差不能直接測量出來。

例如，確定圓柱體的圓度誤差。

首先測出個截面上的諸多半徑，然后找出最大半徑和最小半徑，而該圓截面上的圓度誤差就是兩者之差。

對于個圓柱體的圓柱面來說，還要測出眾多的截面上的圓度誤差，從中找出最大誤差，就是被測圓柱體的圓度誤差。

.形位誤差檢測的基本原則檢測形位誤差的具體方法，隨檢測對象的特點精度要求以及設備條件不同，可以采用多種方法。

只要能夠保證定的測量精度，又符合經濟原則，就是個合理的方案。

按國際慣例，將常用儀表顯示的各種檢測方法概括為以下幾種檢測原理。

檢測原則與理想要素比較原則。

該原則是將被測實際要素與理想要素直接進行比較，得到系列數據，再根據這些數據來評定形位誤差。

檢測原則二測量坐標原則。

該原則是指被測量要素的測的數據為相對于種坐標而言的坐標值，再根據這些數據做數據處理后獲得形位誤差的種原則。

檢測原理三測量特征參數原則。

曲軸，軸線，同軸，自動，測量儀，設計，畢業設計，全套，圖紙曲軸軸線同軸度自動測量儀的設計學生宋力指導老師周光永湖南農業大學東方科技學院，長沙摘要本文介紹了曲軸軸線同軸度誤差自動檢測儀設計的詳細過程，其中運用最小二乘法原理建立了曲軸軸線同軸度誤差檢測原理的數學模型，對檢測裝置的組成部分進行了詳細的分析及運算，提出了多套設計方案，并選擇其中種進行了詳細地說明和計算，包括對床身的結構設計驅動用電動機的選擇測量裝置的選擇對主要的傳動部件進行計算和校核，并列出了多個圖表進行補充說明，還繪制了檢測系統原理圖組成聯系圖檢測裝置的裝配圖和部分零件圖。

根據原理編寫了對已采集數據進行計算處理的程序。

關鍵詞同軸度誤差數學模型自動檢測及數據分析前言.選題研究意義自動檢測技術是自動化科學技術的個重要分支科學，它在儀器表的使用研制生產的基礎上發展起來的門綜合性技術。

自動檢測就是在檢測和檢驗過程中完全不需要或僅需要很少的人工干預而自動進行并完成的。

現實自動檢測可以提高自動化水平和程度，減少人為干擾因素和人為差錯，可以提高生產過程或設備的可靠性及運行效率。

形位誤差對零件的使用功能有很大的影響，為了保證零件的互換性和精度等要求，不僅要控制尺寸誤差和表面粗糙度，還必須控制零件的形位誤差。

在加工過程中，由于機床夾具刀具工件所構成的工藝系統會出現受力變形熱變形振動及磨損等情況，在其影響之下被加工零件的幾何要素不可避免地將會產生誤差波度和表面粗糙度。

零件的形位誤差會影響零件的功能要求配合性質和裝備性質，所以，零件的形位誤差對其工作性能的影響定不能忽視，它是衡量機器儀器產品質量的重要指標。

我國汽車工業的快速發展，對發動機的需要量越來越大。

曲軸是發動機的幾大基本組件之，其加工質量關系到發動機整體的質量，可以說曲軸尺寸及形位參數直接影響著發動機的性能。

因此，在控制曲軸的加工質量上，這些參數是主要的檢測對象。

在加工曲軸時對其曲軸軸線的同軸度要求較高。

同軸度誤差會使曲軸在旋轉時造成發動機缸體的振動，而振動對機器的正常工作有很大影響，由于轉動慣量大轉速高，造成機器軸不對中，會帶來系列的嚴重問題是增加了軸承所受的力，軸承會過早地發生損壞，縮短了軸承的使用壽命二是增大了聯軸器的磨擦，使聯軸器處磨擦增大，會使機器的能源使用效率顯著下降，提高了運營成本三是縮短了機器壽命，由不對中所產生的額外的力，會使轉軸發生往復移動，這樣活動性的動作會顯著地縮短機器的壽命四是不對中會對轉軸密封產生特別嚴重的影響。

為適應我國汽車工業發展的需要，改變汽車工業生產中檢測手段落后的局面，研制具有高新技術含量的在線檢測儀器，顯然有著重要意義。

頻率高在相同輸出轉矩情況下，外徑相對較小斷電后具有定的鎖定力矩永磁易失磁，則會有振蕩點和失步區。

步進電機的主要參數及特性步距角每拍使步進電動機轉子轉過的角度計算式中步距角控制方式確定的拍數與相數的比例系數。

步進電動機定子的相數步進電動機轉子的齒數。

步距誤差當采用單雙相輪流通電控制方式時，步距誤差是指空載時轉內實際的步距角與理論值之間的誤差.它反映了步進電動機角位移的精度。

由于步進電動機主要用于開環控制的伺服系統中，這誤差無法測量和補償，因而在選用步進電動機時，應分析它對整個伺服系統精度的影響。

靜態距角特性當步進電動機不改變通電狀態時，轉子處在不動狀態，如果在電動機軸上外加個負載轉矩，使轉子按定方向轉過個角度，此時轉子所受的電磁轉距稱為靜態轉距，角度稱為失調角。

靜態特性上的電磁轉矩最大值稱為最大靜轉矩。

在靜態穩定區內，當外加轉矩除去時，轉子在電磁轉矩作用下，仍能回到穩定平衡點位置。

起動頻率空載時，步進電動機由靜止狀態突然起動，并進入不丟步的正常運行狀態的最高頻率，稱為起動頻率或突跳頻率。

由于步進電動機在起動時，要克服負載力矩與加速力矩，如果此時加給步進電動機的指令脈沖頻率大于啟動頻率，轉子的速度就跟不上定子的磁場速度，出現丟步或振蕩現象，隨著負載尤其是慣性負載加大在允許的范圍內，起動頻率會進步降低。

連續運行頻率步進電動機起動以后，其運行速度能跟蹤指令脈沖頻率連續上升而不丟步的最高工作頻率，稱為連續運行頻率，其值遠大于起動頻率。

它也隨電動機所帶負載的性質和大小而異，與驅動電源也有很大關系。

矩頻特性與動態轉矩矩頻特性描述的是步進電動機連續穩定運行，輸出轉矩與連續運行頻率之間的關系。

般情況下，隨著運行頻率的增高，輸出力矩反而會下降。

當頻率增加到定值時，步進電動機的輸出力矩己變得很小，此時帶動負載或受到個很小的干擾，步進電動機就會產生振蕩丟步或停轉。

因此.動態轉矩的大小直接影響步進電動機的動態性能及帶負載能力。

應根據負載要求參照高頻輸出轉矩來選用步進電機的規格。

加減速特性步進電動機的加減速特性是描述步進電動機由靜止到工作頻率或由工作頻率到靜止的加減速過程中，定子繞組通電狀態的頻率變化與.測量圓的最小二乘圓圓心的橫坐標值個最小二乘圓圓心橫坐標的平均值，即基準軸線在面軸上的坐標值計算基準軸線在面軸上的坐標值，.，.，.測量圓的最小二乘圓圓心的縱坐標值個最小二乘圓圓心縱坐標的平均值，即基準軸線在面軸上的坐標值以數組的第個元素為標準比較出該數組中最大的元素，.，方案論證本次設計的測量對象是曲軸軸線的同軸度，技術參數為主軸軸徑為，曲軸長為，在測量過程中由計算機自動獲得測量結果。

為便于實現其自動測量，在此設想了三套方案加以論證。

.方案采用個傳感器進行數據采集，將曲軸軸線同軸度的測量轉換為軸頸同軸度的測量，先以個主軸頸作為基準對其進行數據采集，對作為基準主軸頸的測量完成后，工作臺水平移動，再對另個主軸頸進行測量，直至完成七個主軸頸的測量，然后將采集到的數據通過計算機用最小二乘法原理得到每個圓面的圓心，從而得到軸線的。

針對這種測量方式設計的裝置傳感器所在部分結構簡單，傳感器裝在高精度的回轉軸上做旋轉運動，軸向和軸向的水平運動由工作臺實現，軸向的運動由主軸箱實現，這種方案對測量結果的影響主要來自于傳感器和工作臺的運動精度，從而對測量精度產生影響，并且測量時間較長，效率較底。

.方案二同樣采用個傳感器同時對兩個主軸頸進行測量，在運動的實現方面把沿軸向的移動由工作臺轉移到立柱上，傳感器在測量時需要完成的運動只有旋轉運動，而且必須將軸向移動和垂直移動隔開，以免運動之間產生影響測量結果的干涉。

這種設計要保持已經調整好的傳感器同軸度是比較容易的實現，但是在調整傳感器的位置時需要發很多時間，而且傳感器的位置精度不易保證。

.方案三采用七個傳感器同時測量，節省了檢測環節占用的時間，效率較高。

特征參數是指表征被測要素形位誤差的種具有代表性的參數。

用特征參數來表征形位誤差，可使測量設備簡單，測量過程簡化，從而提高測量效率，有較好的經濟效果。

檢測原則四測量跳動原則。

該原則是在被測要素繞基準軸線回轉過程中，相對于參考點或線的變化情況來表示跳動值的種原則。

檢測原則五控制實效邊界原則。

圖樣上按最大實體狀態給出形位公差時，通常綜合量規來檢驗被測要素。

檢測原則五即用綜合量規檢測的原則。

.同軸度測量的數學模型極坐標法測圓的最小二乘法是測量同軸度誤差采用的方法。

極坐標測量法是在極坐標系中進行的，極坐標系是個二維坐標系統。

該坐標系統中的點由個夾角和段相對中心點極點相當于我們較為熟知的直角坐標系中的原點的距離來表示。

極坐標系的應用領域十分廣泛，包括數學物理工程航海以及機器人領域。

在兩點間的關系用夾角和距離很容易表示時，極坐標系便顯得尤為有用而在平面直角坐標系中，這樣的關系就只能使用三角函數來表示。

對于很多類型的曲線，極坐標方程是最簡單的表達形式，甚至對于些曲線來說，只有極坐標方程能夠表示。

個回轉零件，其橫截面輪廓是否為正圓，需要與理想圓進行比較后，才能得出正確結論。

在同軸度平行度及垂直度誤差檢測中，經常要在極坐標系中測取零件截面的圓周誤差。

在國家標準中有許多方法，其中最常用的是最小二乘法。

進步簡述如下個圓形工件，其表面的輪廓如圖所示。

為計算方便，把它分成有限個點進行采樣，點的位置用極坐標，表示，如果條圓周線把這些采樣的距離的平方和為最小，這個圓就是最小二乘圓。

這個圓最佳地近似表示了這些點。

所以最小二乘法原理可寫為式中，為測量點的極坐標幅值為最小二乘圓周上的點到原點的直線長度為測量點數。

圖是個有安裝偏心的圓周誤.國內外研究現狀近年來，現代科學技術不斷進步，工業生產趨向于集成化，專業化，標準化。

機械工業中的在線檢測，從狹義上講，是指在機械加工生產線上，加入環節，以便對加工生產中的些參數或工況進行檢測。

國內外曲軸主軸軸線的生產加工自動化程度明顯提高，多有主動測量裝置，加工精度高，其尺寸及形位參數在加工時就予以保證了。

同軸度誤差常見的測量方法有坐標法對徑雙測頭測量法反向法和壁厚差法。

這些測量方法都是在通用測量器具上如圓度儀坐標測量儀分度頭或以平板為基準，利用型塊和指示器進行測量。

較先進的還有激光的非接觸測量，用獲取衍射條紋圖象從而獲得同軸度誤差值。

.課程研究內容這次設計的課題是曲軸軸線同軸度誤差自動測量儀的設計。

同軸度誤差是用于限制被測要素對基準要素的軸線同軸的位置誤差。

就實際價值而言，發動機缸體是發動機的基礎零件，曲軸軸線同軸度誤差會使曲軸在旋轉時造成發動機缸體的振動，而振動對機器的正常工作有很大影響，由于轉動慣量大轉速高，造成機器軸不對中，會帶來系列的嚴重問題，這對于發動機性能及其壽命都有重要影響，因此利用計算機系統控制其誤差具有重要的現實意義。

本次設計的數學模型是用最小二乘法建立的，最小二乘法常被應用在誤差檢測的建模方面，因此本次設計具有定的理論基礎和實際意義。

就目前國內同軸度誤差測量的狀況來看，開發出的設備主要都是運用在外圓，即軸類零件的圓度和同軸度誤差的檢測。

同軸度誤差常見的測量方法有坐標法對徑雙測頭測量法反向法和壁厚差法。

這些測量方法都是在通用測量器具上如圓度儀坐標測量儀分度頭或以平板為基準，利用型塊和指示器進行測量。

較先進的還有激光的非接觸測量，

（其他） 畢業設計封面.doc

（圖紙） 床身.dwg

（圖紙） 導板.dwg

（圖紙） 導軌.dwg

（圖紙） 滑座.dwg

（其他） 開題論證記錄.doc

（其他） 目錄.doc

（其他） 曲軸軸線同軸度自動測量儀的設計開題報告.doc

（其他） 曲軸軸線同軸度自動測量儀的設計說明書.doc

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（圖紙） 支架.dwg

（其他） 中期檢查表.doc

（圖紙） 總裝圖.dwg