螺尖丝锥几何参数快速非接触测量方法研究

作     者：夏长久 王远洋 江磊 

作者机构：西南交通大学机械工程学院 高性能工具全国重点实验室/成都工具研究所有限公司 

出 版 物：《仪器仪表学报》 (Chinese Journal of Scientific Instrument)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：国家自然科学基金(52205541) 中国博士后科学基金(2022M712635) 高性能工具全国重点实验室开放课题(GXNGJSKL 202417) 中央高校基本科研业务费(2682023CX023)资助 

主　　题：螺尖丝锥 几何参数 非接触测量 线激光传感器 

摘      要：针对螺尖丝锥生产过程中几何参数测量稳定性差、测量信息不全和测量效率低等问题，提出一种基于线激光扫描的快速非接触测量方法。首先，根据齐次坐标变换理论建立了螺尖丝锥非接触测量运动学模型，并在对测量数据进行预处理后，基于多视角拼接实现了螺尖丝锥的全信息曲面重构；然后，提出了考虑螺尖丝锥曲面特征的点云分割方法和刃部刃线提取算法，并在此基础上实现了丝锥前角、刃倾角、芯径、刃背宽度等几何参数的全面高效计算；最后，在数控机床上针对生产过程中的螺尖丝锥开展了测量重复性实验和对比实验。结果表明，该方法平均测量效率提升了3.88倍且最大相对误差不超过2%，验证了测量系统的可行性以及具有良好的测量稳定性、测量效率和准确性。