基于激光三角法的砂轮地貌检测与评价

admin · 发表于 2022-7-25 20:33:52

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航空工业的发展对发动机叶片数控磨削提出了更高的要求，砂轮地貌是影响砂轮磨削性能的重要因素，它是磨削过程中重要的输入参数之一。检测、分析砂轮地貌，有助于磨削过程的控制和优化。长期以来，磨削界学者一直致力于砂轮地貌的检测和评价，砂轮地貌的检测已成为磨削研究领域的热点题目。本文在深入分析现有砂轮地貌检测方法的基础上，提出了基于激光三角法的砂轮地貌检测与评价技术，用其对砂轮地貌进行测量，并在磨削和砂轮修锐过程中对砂轮地貌的变化进行了检测与评价，得到了砂轮地貌的三维形貌图和特征参数及在磨削和砂轮修锐过程中它的变化情况。主要有以下研究工作和成果：(1)通过考察国内外现有的砂轮地貌检测方法，确定光学非接触检测的激光三角法作为本研究的测量方法，它有测量精度高，测量速度快以及能够得到砂轮地貌三维数据等优势；(2)对砂轮地貌和砂轮磨损进行理论研究，为砂轮地貌的检测与评价提供指导；(3)阐述了激光三角法的测量原理，研究影响测量精度的因素。从硬件结构和软件结构两方面介绍了测量装置的研制；(4)对激光三角法的测量装置进行测量精度和误差分析，平台的运动精度为0.1 ，激光传感器的分辨率为1 ，精度符合测量砂轮地貌的要求，误差分析实验结果表明测量误差为2 左右。对砂轮地貌进行扫描测量及三维重构得到它的三维形貌，分析三维形貌图得到砂轮地貌上磨粒密度、磨粒出刃高度及磨粒出刃角度等特征参数；(5)设计磨削实验，测量实验不同阶段的磨削力和砂轮地貌，分析砂轮地貌特征，得到的磨粒密度和磨粒出刃高度随工件去除量的变化，通过与磨削力的变化对比可知结果符合磨削理论和经验。表明基于激光三角法的砂轮地貌检测系统对于砂轮地貌特征检测和对于把握磨削过程砂轮地貌所处的状态是有效的；(6)研究陶瓷CBN砂轮修锐效果的砂轮地貌评价，得到了油石修锐中砂轮地貌变化的特点和有价值的修锐参数。

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