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原文传递几何量测量理论与随控阀组件几何参数测量技术的研究

论文题名：	几何量测量理论与随控阀组件几何参数测量技术的研究
关键词：	车辆转向液压系统;组合油缸;随控阀;几何误差测量
摘要：	随控阀作为液压(包括机液和电液)伺服控制系统的关键元件，通常也是一种放大机构，它在航空、航天领域、重型武器、工程机械等控制中应用广泛，其性能影响整个系统的控制功能、控制精度以及响应速度。作为一种自动调节系统，本项目所提出研究的随控阀，是某车转向液压系统中关键部件组合油缸的主要组成部分，所存在的问题直接影响组合油缸的功能，从而影响车辆转向行驶安全，目前设备用户反映较大，急需解决。其主要问题为滑阀在工作一段时间后(产品生命周期之内)，阀芯的O型密封圈会出现不同程度的偏磨，导致节流边缘出现变形，漏油严重等状况。对此，企业一直非常重视，多次组织相关管理、设计、工艺和现场工作等人员进行分析、试验和技术有攻关,但是始终没有从根本上解决问题。其主要原因是:对随控阀的质量检验，尤其是对其内表面几何参数的检验，缺乏必要而有效的测量检测手段。对深孔内表面的几何公差项目测量问题是目前零件几何误差测量领域的技术难点，很少能够检索到相关精密测量方法或技术的参考文献。基于此，本文的主要研究内容包括: 　　(1)根据随控阀中几何尺寸和公差项目的要求，本文设计使用三坐标测量机、精密回转测量装置和通用测量器具三种实验测量方案对12套随控阀组件的实验数据进行采集测量及评定处理，并随机抽出一套随控阀组件委托省计量院长度所进行测量，通过多种方法多种角度对比测量，目的是既可对所开发的数据处理软件和转台式测量装置进行校准和验证，又可保证测量结果的准确性及客观性。　　(2)根据上述不同的实验方案的要求，建立了关于圆度、圆柱度、同轴度和垂直度基于直角坐标测量法和极坐标测量法最小二乘数学评定模型。为验证理论评定模型正确性，建立了被评定轮廓的仿真分析模型，并使用MATLAB软件对其进行了仿真验证。　　(3)分析了理论误差评定模型的影响因素，包括工件安装时偏心距e、安装倾斜、回转误差等等对几何误差项目评定结果的影响，提出了分离测量系统的回转误差新方法，并建立了相应误差分离的理论数学模型。　　(4)提出了模块化几何误差测量装置平台搭建的构想，即采用最为通用仪器设备实现了对高精度的测量回转装置的搭建，同时，对数据采集控制系统进行了模块化、系统化的标准化的配置。　　(5)利用LabVIEW采用图形化编程语言自主研发设计了一套虚拟量仪评定系统和伺服单元控制系统，实现对原始采样数据的采集、调用、评定、存储和查询等功能，并可以通过图形窗口的显示来表征被测轮廓的形貌特征。　　通过对本课题的研究，解决了对被测孔径小于Φ12mm,孔深超过25mm和37mm;或者被测孔径小于Φ30mm,孔深超过52mm的深孔的测量难题。并在项目研究过程中,探索了采样点数的变化对几何误差测量评定结果的影响;提出了三坐标测量机相关测量不确定度的观点并得以验证。最后为随控阀组件精度设计的合理性给出理论支撑或提出合理化建议。
作者：	王月洋
专业：	机械工程
导师：	张镭
授予学位：	硕士
授予学位单位：	东北大学
学位年度：	2021