【正文】 D相機(jī)對刀具進(jìn)行圖像采集，因此需要對CCD相機(jī)的位置進(jìn)行調(diào)整，因采用5倍變焦的相機(jī)，所以在X方向不需要對相機(jī)進(jìn)行位置控制，在Y和Z方向需要對相機(jī)的位置進(jìn)行控制，為了是能對相機(jī)的位置進(jìn)行快速準(zhǔn)確的進(jìn)行控制，選用數(shù)控驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動對Y、Z方向進(jìn)行控制。所以，在總體設(shè)計時應(yīng)多花時間、考慮清楚，以減少返工現(xiàn)象?？傮w設(shè)計非常重要，是對一部機(jī)器的總體布局和全局的安排。其次，圖像測量技術(shù)利用電子計算機(jī)及各種軟件功能進(jìn)行圖像處理，有效的避免了人眼讀數(shù)等因素造成的誤差，減少了重復(fù)性測量的誤差和儀器本身形成的誤差，有利于提高精度。首先，圖像測量技術(shù)有效的擴(kuò)展了人類自身的視覺能力，它利用光電成像技術(shù)對所得的光學(xué)圖像進(jìn)行處理，促成了人類視覺探測域的延伸和時間暫留。圖像測量技術(shù)的迅速崛超和發(fā)展除了由于應(yīng)用領(lǐng)域的不斷發(fā)展，還得益于計算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn)和數(shù)字圖像處理技術(shù)的日益完善：低價位微處理器支持的并行處理技術(shù)；用于圖像數(shù)字化的低成本圖像卡；用于大容量，低成本存儲陣列的新存儲技術(shù)；以及低成本，高分辨率的彩色顯示系統(tǒng)等，更進(jìn)一步推動著這一技術(shù)領(lǐng)域的成長。圖像測量技術(shù)在國內(nèi)外發(fā)展很快，已廣泛應(yīng)用到幾何量的尺寸測量，航空遙感測量，精密復(fù)雜零件的微尺寸測量和外觀檢測，醫(yī)學(xué)圖像觀測輔助診斷，以及光波干涉圖，盈利應(yīng)變場狀態(tài)圖等許多方面。圖像測量技術(shù)是指測量被測對象時，把圖像當(dāng)作檢鍘和傳遞信息的手段或載體加以利用的測量方法，其目的是從圖像中提取有用的信號。圖像測量法具有非接觸、高精度、高效率等許多優(yōu)點(diǎn)。該裝置將刀具放入定位主軸中，并用投影屏瞄準(zhǔn)定位，即可在光柵顯表上顯示出刀具的坐標(biāo)值，同時可測量出其他幾何參數(shù)[2]。２．光學(xué)投影法光學(xué)投影法是指將刀具的光學(xué)影像通過光路放大變換，顯示在投影屏上，然后人工瞄準(zhǔn)測量。1. 機(jī)械式測量法機(jī)械式測量法是指人工用卡尺測量或?qū)y量尺固定于機(jī)床上測量。近來我國科研人員也開發(fā)了一些新型的刀具測量系統(tǒng)和測量方法，例如采用解調(diào)測量法的計算機(jī)視覺二維刀具檢測儀、基于ＣＣＤ圖像處理的刀具測量儀以及原子力顯微鏡（AFM）測量法。、發(fā)展趨勢、研究方法及應(yīng)用領(lǐng)域目前，英國、美國、德國、日本等國都有多種型號的刀具預(yù)調(diào)測量儀產(chǎn)品，如德國的Zoller和美國的EXCELL公司的產(chǎn)品，不僅能迅速對刀具進(jìn)行瞄準(zhǔn)，對刀具的迸給速度無特別要求。在刀具測量中運(yùn)用圖像測量技術(shù)，例如通過選取高精度的攝像系統(tǒng)，并采用先進(jìn)的數(shù)字圖像處理方以實(shí)現(xiàn)測量的自動化，在數(shù)控加工中大大減少對刀時間，提高測量效率和加工效率。利用CCD成像技術(shù)對刀具進(jìn)行測量，能快速對圖像進(jìn)行采樣處理，使加工效率大大提高，利于實(shí)現(xiàn)自動化。刀具質(zhì)量好壞直接影響到加工對象的表面質(zhì)量、精度及加工效率。精密測試技術(shù)在機(jī)械學(xué)科中的作用是為先進(jìn)制造服務(wù)，擔(dān)負(fù)起質(zhì)量技術(shù)保證的重任。本文重點(diǎn)討論了機(jī)械運(yùn)動平臺的實(shí)現(xiàn)，傳動結(jié)構(gòu)的選擇、設(shè)計與計算。刀具測量裝置主要由機(jī)械運(yùn)動平臺、CCD相機(jī)、。eee畢業(yè)設(shè)計說明書題 目 基于CCD成像技術(shù)的刀具測量裝置設(shè)計 學(xué)生姓名 ee 學(xué)號 ee 所在院(系) 機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)班級 ee 指導(dǎo)教師 e 2009 年 5 月 20日基于CCD成像技術(shù)的刀具測量裝置設(shè)計ee(ee)指導(dǎo)老師：ee[摘要]數(shù)字圖像處理技術(shù)為刀具尺寸測試提供了一種行之有效的測量方法，它不僅可以克服常規(guī)測試方法存在的諸多缺陷，而且具有相對較高的測試精度。本文介紹了一種基于CCD成像技術(shù)的刀具測量裝置，文主要闡述的是進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計與計算，簡要介紹了其工作原理。系統(tǒng)的工作原理是采用機(jī)械運(yùn)動平臺移動調(diào)整CCD攝像機(jī)的位置以便提取刀具頭像，利用USB接口將圖像傳輸?shù)接嬎銠C(jī)中，通過標(biāo)定計算出刀具的基本參數(shù)。[關(guān)鍵詞]：刀具測量裝置，傳動結(jié)構(gòu)， 設(shè)計計算，原理 Based on CCD Imaging Technology of Measuring Device DesigneeeeTutor:eeAbstract:The measurement of the size of cutting tools based on digital image processing technology is a convenient method because it has high precision and can overe many shortages encunteed in traditional paper introduces based on CCD imaging technology of tool Measuring device, Paper describes the feed system design and calculation, and an overview of its works.Tool measuring device mainly consists of mechanical motion platform, CCD camera, digital image processing software modules. The system works using a CCD camera to extract the tool head use the USB interface to transfer images to your puter And though the calibration calculating the basic parameters of the tool.This article focuses on the mechanical motion platform, drive structure selection, design and calculationKey words：Tool measuring device Transmission structure design and calculation Working principle目 錄引 言 1 發(fā)展趨勢、研究方法及應(yīng)用領(lǐng)域 1 4 裝置功能需求 4 結(jié)構(gòu)、特點(diǎn) 5 5 5 6 合理擬定并選擇傳動方案 6 6 按摩擦性質(zhì)不同分類 7 7 7 7 8. 滑塊導(dǎo)軌間隙調(diào)整 8 選擇軸承類型及支撐方式 9 軸承類型選擇 9 支承方式 10 10 10: 10: 11: 11 12 選擇控制電機(jī) 12 16 螺旋傳動結(jié)構(gòu)概述 16 16 17 17 18 19 20 23 24 24 24 24 25 26 28 29 29 Z方向主要參數(shù) 29 30 32 33 34 35 35 35 37 37（型號6002）的校核計算 37： 38 39 39 角接觸軸承的壽命計算 40 40 41 41 聯(lián)軸器選擇考慮因素 41 41 42 42 42 進(jìn)行必要的校核 43 43 44 44 滑動導(dǎo)軌副的結(jié)構(gòu)及選擇 44 滾珠絲杠的保護(hù) 44 45 46 46致謝 48參考文獻(xiàn) 4945引 言先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展日新月異，精密測試技術(shù)應(yīng)用應(yīng)該適應(yīng)這種發(fā)展。金屬切削刀具是切削加工必不可少的重要工具之一,在機(jī)械制造、汽車、模具、醫(yī)療器械、國防工業(yè)和航空航天等行業(yè)中占有十分重要的地位。對刀具尺寸的精密測量是保證數(shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)精密加工的前提。圖像測量技術(shù)是一種非接觸測量技術(shù)，它可以對刀具進(jìn)行高精度的測量，利用圖像處理軟件還可過攝取被測目標(biāo)的圖像，利用數(shù)字圖像處理技術(shù)進(jìn)行分析，從而得到被測目標(biāo)的結(jié)構(gòu)尺寸。綜上所述基于CCD成像技術(shù)的刀具測量裝置具有良好的應(yīng)用前景。我國的大部分類似的刀具測量系統(tǒng)仍停留在機(jī)械光學(xué)式，依靠人眼通過影屏將刀具放大后進(jìn)行瞄準(zhǔn)測量，容易帶來主觀誤差，同時測量速度低。下面主要介紹幾種典型的刀具測量方法。文獻(xiàn)1介紹了一種測量裝置，可測量刀具懸伸長度和刀具半徑，該裝置主要由千分表、測量桿、彈簧和測量座構(gòu)成[1]。文獻(xiàn)2介紹了利用光學(xué)投影的方法來測量刀具的坐標(biāo)位置和刀尖角度、圓角。圖像測量法是指利用ＣＣＤ圖像傳感器攝取刀具的對刀圖像，傳輸?shù)接嬎銠C(jī)中經(jīng)過數(shù)字圖像算法處理，得到刀具幾何參數(shù)的測量結(jié)果。文獻(xiàn)3介紹了一種二維圖像測量機(jī)系統(tǒng)，可以用來測量工件、刀具的坐標(biāo)位置和尺寸參數(shù)，獲得很高的精度[3]。圖像測量技術(shù)主要包括攝影測量，光測量和利用圖像傳感器測量等很多測量方法。在工業(yè)生產(chǎn)中，圖像測量技術(shù)主要指利用圖像傳感器進(jìn)行測量。與傳統(tǒng)測量方法相比，圖像測量技術(shù)有著獨(dú)特的優(yōu)越性。通過選擇合適的放大鏡頭，該技術(shù)可以對不同尺寸大小的零件進(jìn)行測量，極大地擴(kuò)大了測量范圍。另外，由于測量系統(tǒng)本身的特性，測量自動化程度提高，能在一定程度上實(shí)現(xiàn)測量手段的非接觸、高精度、高速度及自動化?？傮w設(shè)計是否合理將對后面幾步的設(shè)計產(chǎn)生重大影響，也將影響機(jī)器的尺寸大小、性能、功能和設(shè)計質(zhì)量。因此要首先了解測量裝置的功能需要，然后才能確定方案。裝置有以下幾點(diǎn)要求：（1）首先要滿足測量要求、工作精度、經(jīng)濟(jì)性等各種要求。（3）體積小、重量輕，節(jié)約材料，降低制造成本，外觀美觀大方。一般由控制電路、電器驅(qū)動部件和執(zhí)行部件組成。進(jìn)給傳動部件的動態(tài)特性的好壞直接影響到一臺機(jī)床的工作性能和加工精度。另外，機(jī)械傳動部件的設(shè)計好壞對進(jìn)給伺服系統(tǒng)的伺服性能的影響也很大。對機(jī)床進(jìn)給傳動部件的設(shè)計要求也越來越高。數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給指令，來自數(shù)控系統(tǒng)，經(jīng)進(jìn)給電動機(jī)和驅(qū)動機(jī)構(gòu)，使執(zhí)行部件如刀架、工作臺、主軸箱等按程序的規(guī)定運(yùn)動。數(shù)控系統(tǒng)所發(fā)出的控制指令，是通過進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)來驅(qū)動機(jī)械執(zhí)行部件，最終實(shí)現(xiàn)機(jī)床精確的進(jìn)給運(yùn)動的。它的性能決定了數(shù)控機(jī)床的許多性能，如最高移動速度、輪廓跟隨精度、定位精