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基于双目机器视觉的毛坯余量均配的加工位姿优化

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基于双目机器视觉的毛坯余量均配的加工位姿优化

作者：蔡斯宸大连理工大学

学位级别：硕士

随着智能化、数字化技术的发展,传统制造业中的部分工作逐渐被智能手段替代。铸造毛坯件在传统的加工流程中必须先经过粗加工线后,才可以进入精加工线进一步加工。本课题通过在精加工线前添加一个自适应加工工位,对毛坯进行测量并对加... 详细信息

随着智能化、数字化技术的发展,传统制造业中的部分工作逐渐被智能手段替代。铸造毛坯件在传统的加工流程中必须先经过粗加工线后,才可以进入精加工线进一步加工。本课题通过在精加工线前添加一个自适应加工工位,对毛坯进行测量并对加工位姿进行优化后,将位姿信息传输给加工中心进行加工,使得铸造毛坯在经过此工位后可以直接进入精加工线,节省了粗加工线所占资源。对此,本文以某电机座工件毛坯为具体的研究对象,以双目机器视觉技术和三维空间点集匹配技术作为理论支撑,对毛坯件的余量均配和加工位姿优化问题设计了具体的解决方案。本文的主要研究内容如下:（1）对工件的理论数据进行分析与数字化存储。从工厂设计部门处得到工件设计图纸并进行特征分析,结合工艺部门提供的工艺卡片充分了解了该工件的加工流程。在此基础上,对该工件的理论数据进行数字化处理,形成了点集形式的三维空间模型数据,并将此数据储存在计算机中以供后续计算余量均配方案时使用;（2）基于机器视觉对毛坯件进行轮廓采集、测量其关键尺寸。以双目视觉理论为基础,使用相机设备对目标毛坯件的轮廓图像进行采集,通过图像处理计算出毛坯件在三维空间中的坐标位置,并将测量出来的数据以三维空间点集的形式保存,作为后续计算余量均配方案时的基础数据;（3）对比分析工件的理论数据和测量数据,形成余量均配方案并对加工位姿进行优化。将从设计图中提取的理论数据和图像采集处理得到的测量数据导入到同一个坐标系中进行三维空间点集匹配处理;使用三点法对两组数据模型进行初步匹配,为后续优化工作提供较好的初始位置;以ICP算法作为两组点集数据的配对依据,构建以余量均匀分配为目标的优化模型,通过奇异值分解的方法对优化方程进行求解,迭代计算最终得到符合加工要求的余量均配方案,进而确定相应的加工位姿;（4）将理论数据数字化技术、实际毛坯测量技术与三维空间点集匹配技术进行整合,确认各个步骤的具体流程和数据交互,形成一种依据设计图纸和实际毛坯可以得出符合要求的加工位姿的解决方案。根据实际情况与实验需求进行硬件选型,并以工厂提供的某个毛坯件进行试验,按照流程完成所有步骤,以确认此解决方案是可行且有效的。本文的研究成果可以节省粗加工线的投入,使工件在经过自适应加工工位后直接进入精加工线。使用智能手段代替人工,可以在保障精度需求的前提下完成任务,提高了工作效率并节省了设备成本。

关键词：双目机器视觉图像处理毛坯加工余量均配模型匹配

“模块化设计”和“成组技术”在普通刀具制造企业中的综合应用

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工具技术 1991年第8期 6-9页

作者：何州明关中工具厂

社会主义商品经济的不断发展,迫使工具制造厂家向多品种小批量生产方向发展。如何适应这种形势和缩短我国与国外先进水平的差距,是工具行业面临的当务之急。本文以全磨制丝锥为例,论述了在企业中应用“模块化设计”和“成组技术”的效果... 详细信息

社会主义商品经济的不断发展,迫使工具制造厂家向多品种小批量生产方向发展。如何适应这种形势和缩短我国与国外先进水平的差距,是工具行业面临的当务之急。本文以全磨制丝锥为例,论述了在企业中应用“模块化设计”和“成组技术”的效果,这对普通刀具制造企业改进生产管理、缩短生产周期、提高产品质量有一定参考价值。

关键词：毛坯尺寸丝锥螺纹刀具毛坯加工多品种小批量生产刀具制造成组技术成组工艺模块化设计综合应用企业企业管理

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综合信息

矿山机械 1996年第6期 53-55页

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自动线加工零件的精度(2)

组合机床与自动化加工技术 1983年第11期 38-45页

作者：阿·格·柯西洛娃

在自动线上加工的工件毛坯考虑到在自动线上大量生产的加工和输送条件,必须对毛坯提出比非自动化加工要高的精度要求。箱体零件的材料一般为各种牌号的灰铸铁、铝合金和可锻铸铁。毛坯的制造采用砂型浇铸、金属模铸和压力铸造。表1列出... 详细信息

在自动线上加工的工件毛坯考虑到在自动线上大量生产的加工和输送条件,必须对毛坯提出比非自动化加工要高的精度要求。箱体零件的材料一般为各种牌号的灰铸铁、铝合金和可锻铸铁。毛坯的制造采用砂型浇铸、金属模铸和压力铸造。表1列出了用自动线加工的箱体件毛坯的主要数据。压力铸造的材料利用率为0.9,而金属模铸造和砂型铸造则为0.7～0.8。应当指出,在设计的实践中对所有表面的加工裕量都是相同

关键词：基准孔菱形销孔轴精度毛坯加工定位误差铸件毛坯

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陶制滚珠轴承

中国建材 1958年第18期 24-25页

我厂在党的正确领导下,试制成功了陶制滚珠轴承.经初步试用性能良好,曾将一付陶制轴承安装在该镇台西农业合作社的龙骨水车上试车的半小时,经检查无任河损坏,工效较原来提高一倍以上. 陶制滚珠轴承生产简介: 陶制滚珠轴承生产流程与一... 详细信息

我厂在党的正确领导下,试制成功了陶制滚珠轴承.经初步试用性能良好,曾将一付陶制轴承安装在该镇台西农业合作社的龙骨水车上试车的半小时,经检查无任河损坏,工效较原来提高一倍以上. 陶制滚珠轴承生产简介: 陶制滚珠轴承生产流程与一般陶器生产相似,但也有它的特点: 原料的处理——→混合料称配加水拌和——→制坯(压坯或注浆成型). 陶制滚珠的成型——→干燥→修还半陶制轴承内外壳的成型→干燥→修成品检验装配←装窑→烧制→出窑→加工. (一)原料处理:我厂制造的陶制滚珠轴承原料配方:

关键词：滚珠轴承出窑成品滚动轴承毛坯加工注浆成型