一、图像处理技术在异形螺杆大径测量中的应用（论文文献综述）
王阔[1]（2021）在《基于图像处理的高速加工中心刀具系统热变形研究》文中研究表明随着机械加工的信息化、智能化不断普及,功能不断完善,在不同行业的制造加工过程中,数控机床加工技术正朝着高效率、高质量、高精度、高集成和高智能的方向迅速发展。在我国的机械制造业中,数控机床成为了精密、超精密加工技术的重要核心设备,工业界对其加工精度也提出了更高的要求,而数控机床误差却是制约加工精度的首要障碍。因此,减少数控机床误差,提高加工精度,不只是学术界一直研究的课题,还是工业界急需解决的问题。高速、高精度加工中心具有较高的进给速度和主轴转速,加工中心在工作过程中,其主轴、丝杠副、轴承、导轨副等主要部件处将产生大量的摩擦热,从而会引起较为明显的温升,温度的升高以及温度场的不均匀分布将引起机床不均匀热变形,导致工件与刀具的相对位置发生变化,出现加工误差,从而导致机床加工精度降低,并且在刀具系统的变形中,热误差所占比例较高,因此测量出刀具在加工预热时的热变形大小,并采取合适的方法对刀具的热变形进行预测以及热误差补偿,对提高加工精度意义重大。传统的刀具热变形测量方法通常是在预热完成后,通过经验估算出变形量的大小,再利用理论分析计算出某种变形数值,帮助工艺人员准确的了解变形情况,并通过一定的方法来控制和解决热变形问题。这种传统测量方法严重影响加工效率,为了可以方便快捷的测量出刀具预热时的变形大小,现使用非接触式的图像处理技术对刀具热变形进行测量。早期数字图像处理的目的是改善图像的质量,它以人为对象,以改善人的视觉效果为目的。随着图像处理技术应用范围的不断开拓,在计算机技术高速发展的今天,大量复杂精妙的图像处理算法随之而来,同时,对于图像处理算法应用的选择与改进也越来越得到重视,因此,本课题利用相机模拟人眼采集图像,通过计算机模拟大脑对图像进行数学计算,实现了机器对三维世界的认知,其现实意义在于:一方面刀具热变形的测量能够减短预热时间,另一方面刀具热变形的测量还将是提高精密高速数控机床精度的关键技术。针对刀具预热时间过长而影响加工效率和由热误差引起的加工精度降低等问题,本文以球头铣刀为研究对象,提出了基于图像处理技术计算刀具热变形大小的方案。课题研究内容如下:1.选用中值滤波法实现图像去噪,直方图均衡化法实现图像增强,分别对预处理后的图像采用传统边缘检测Canny算法和蚁群算法实现边缘轮廓特征提取。通过对这两种图像处理算法的比较发现,Canny算法更适合用于本文的刀具边缘提取,因此选取Canny算法提取刀具的边缘轮廓。2.在Canny算法粗定位后,再用亚像素算法将其边缘进行精确定位。本文通过采集刀尖圆弧的轮廓图像,并用最小二乘拟合法处理、计算得出刀具预热时的热变形大小。3.在上述研究基础上,设计了基于Matlab的刀具边缘轮廓检测图像GUI处理系统,该系统的主要功能包括图像的读入、预处理、边缘检测等,经过实例验证,该系统的功能均可实现。
高本法[2]（2013）在《橡胶/MMT纳米复合材料挤出成型装备设计及实验研究》文中提出目前,随着纳米材料的迅速发展,纳米材料被广泛运用于各个行业,为它们带来了新的机遇；而我国是轮胎生产大国,如果把纳米材料的性质在以橡胶为基体的复合材料中表现出来,就可以促进我国橡胶行业进一步的发展。纳米蒙脱土材料不仅能够改善胶料的加工性能,而且还可以提高橡胶复合材料的物理综合性能,例如：提高抵抗外界冲击力、增加抗疲劳强度、制品尺寸稳定以及提高材料的气密性。开发橡胶蒙脱土复合材料也就是将纳米蒙脱土均匀分散、插层在橡胶基质中,使之与橡胶相互混合就像聚合物共混体的气密性复合材料,这些材料运用于轮胎生产代替卤化丁基橡胶来提高气密性,就可以降低轮胎生产成本。在胶料混炼过程中加入蒙脱土,并在挤出过程中使蒙脱上分散、剥离并且取向,这样蒙脱土不仅提高了橡胶复合材料的气密性还增强了其它的物理性能。蒙脱土在橡胶基质中提高性能的关键技术是使蒙脱土在橡胶中剥离或在橡胶中插层以及取向。本文通过研究蒙脱土剥离、插层以及取向机理与理论的基础上,进一步研究了挤出成型在制备橡胶蒙脱土复合材料上的应用。本文所做的主要工作和取得的成果如下：1通过查找各种文献及专利,对橡胶挤出成型的发展有了深刻的理解。了解到目前橡胶与有机蒙脱土复合材料制备方法的困难,以及机械共混法存在的不足,设计了高分散型螺杆,并对挤出机混炼机理进行了深入的分析和研究。2研制了分流取向双阻尼机头,根据放缩准则对机头的进行缩小设计以及加工,便于实验研究。机头流道采用喇叭形,使机头流道具有扩张角。3利用Solidworks及AutoCAD等软件,根据挤出机设计原理,设计了新型螺杆和机头装置,重点介绍了螺杆和机头结构的特点,并分析了新型挤出平台的共混效果与一般挤出平台的差异。4本文利用Polyflow等模拟软件对机头和螺杆进行了模拟优化,对速度分布、压力分布、温度分布进行了计算,最终选择混炼效果更好的结构。
李为民[3]（2006）在《大尺度范围内视觉测量技术研究》文中指出大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜（Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopy Telescope，简称LAMOST）是由中国科学院建设的国家九五大科学工程之一。LAMOST是一架横卧南北方向的中星仪式反射施密特望远镜。 在LAMOST光纤定位系统中，对光纤端部位置的检测是光纤定位系统中的关键问题之一。需要检测装置对光纤端部的几何位置进行检测，以检验光纤的定位精度。 在光纤定位单元研制过程中，搭建了光纤端部位置检测装置。在对光纤端部的检测中，三坐标测量机、万能工具显微镜测量等传统的检测技术已经无法满足高精度、非接触、快速检测要求。为此，中国科学技术大学精密机械与精密仪器系邢晓正教授，结合他所设计的并行可控式双回转光纤定位方案，设计了基于面阵CCD摄像机的视觉测量系统，用于对定位单元上的光纤位置进行非接触、快速检测。这一检测方案已经成功地应用于中间试验系统，中间试验系统已经于2003年10月顺利通过了LAMOST工程指挥部组织的专家组的验收。 在中间试验系统光纤位置检测装置的基础上，针对目前正在进行的小焦面系统，我们提出了基于多个分离式标定靶的差分坐标标定方法，用于对LAMOST小焦面系统中大视场视觉测量系统的摄像机标定。在2006年8月30日，LAMOST工程指挥部领导对大视场内摄像机的差分标定方法进行了检查，对这一差分标定方法给予认可。 本文作者作为LAMOST光纤定位研制组的主要成员之一，始终负责光纤端部位置的检测工作，主要完成了如下工作内容： 1．首先搭建了基于面阵CCD摄像机的光纤端部位置检测装置。研究了目
王维[4]（2006）在《异形螺杆加工刀具状态监控及在线补偿技术研究》文中研究说明刀具状态监控是异形螺杆加工过程关键的技术之一，对刀具状态监控可以降低制造成本，减少制造环境的危害，保证产品质量。为此，论文针对异形螺杆加工刀具，建立了刀具磨、破损数学模型，开发了刀具监控系统，实现了刀具磨损在线补偿和破损预报。 论文主要研究内容： （1）异形螺杆加工过程刀具状态的分析及信号检测。在异形螺杆加工刀具磨、破损机理分析的基础上，对各种典型加工过程状态信号进行对比，以能够充分反映刀具磨、破损状态的振动信号和功率信号作为研究对象，经过传感器安装、采样程序的编制、数据模／数转换，完成了信号检测。 （2）基于小波分析的振动信号特征提取。加工过程中振动信号在某个频带内幅值的变化，能够充分表征刀具的当前情况。采用小波变换技术构造滤波器组并提取刀具磨、破损特征信号。利用该特征信号建立了振动幅值变化与刀具状态的映射关系，从而计算出基于振动信号的刀具状态特征值，定性的识别出刀具磨、破损状态。 （3）基于统计分析的功率信号特征提取。原始功率信号能够很好的反映螺杆加工中切削参数的变化，但其中所包含的刀具磨损信息却没有明显的体现出来。因此，本文采用统计分析技术，通过对信号均方根处理提取出刀具磨损特征信号。该特征信号既反映出了切削参数的变化规律，同时又明显的反映出了刀具磨损的变化规律。因此，依据该信号计算得到的刀具磨损特征值能够定性的识别出刀具磨损状态。 （4）刀具磨、破损数学模型的建立。在建立刀具磨损数学模型时，本文提出了具有多信息、多参数融合的智能建模方法。该方法以振动、功率特征信号作为系统输入，刀具磨损量作为系统的输出，基于ANFIS建立输入输出的映射关系，从而建立刀具磨损模型，定量的识别出螺杆加工中刀具磨损的程度。 在建立刀具破损数学模型时，为了实现实时预测振动信号特征值的变化情况，本文按照非线性系统辨识步骤，进行非线性特征检验，选择模型描述方法，采用最小二乘法进行参数估计，最终得到加工长度和振动信号特征值这一非线性系统方程，并实现破损特征值的预测。 （5）刀具监控系统的开发。首先，开发了刀具长度补偿算法，基于该算法和建
钦兰云[5]（2004）在《异形螺杆铣削过程中刀具监控系统的研究和开发》文中研究表明在异形螺杆铣削加工过程中，刀具磨损和破损是不可避免的故障之一，它给加工自动化带来了诸多不良影响。因此，刀具状态监测成为自动化加工的重要组成部分。尽管国内外学者对刀具监控技术的研究已有相当长的历史，并取得了丰硕的研究成果，但针对变切削参数条件下铣刀磨损监测和补偿以及破损的监测研究还很少。为了保证变切削参数条件下铣削工件的质量和加工精度，寻求一条利用多传感信息融合技术研制出智能的、高可靠性、实用的刀具监控系统的有效途径是非常必要的。 基于以上的目的，本文旨在利用Intel公司的16位高性能芯片80C196KC作为内核，构建刀具监控系统。此系统能够实时采集并显示反映刀具状态的信号：机床功率信号、振动信号、工件径向变化量信号，并对这些信号进行预处理及特征量提取。利用基于这些信号的刀具磨损／破损的数学模型，实时计算出刀具破损阈值和特征值及刀具磨损估计值。在此基础上进行如下工作：1)根据刀具破损状态的软测量方程，实时估算刀具破损特征值，并与阈值进行比较，决定是否送数控系统刀具破损预警信息；2)实时比较工件径向位移信号是否超出预设范围，同时参考刀具磨损方程的定量估计结果，决定是否送机床刀具补偿信号。 由此可见，本课题的重点在于刀具监控系统的软硬件设计。在硬件设计方面，主要在于以主控芯片80C196KC为核心的16位微控制系统的搭建：系统的外存扩展及译码电路，机床通讯电路及报警电路设计，液晶显示及键盘接口设计等。在软件设计方面的重点在于实时提取反映刀具状态的特征信号及基于这些特征信号的刀具磨损／破损模型实时计算刀具磨损、破损的特征量，以及刀具补偿软件的开发等。 系统硬件开发采用澳大利亚Protel Technology公司的CAD开发软件Protel99SE，该软件基于Windows平台的32位EDA设计系统。系统软件开发采用Tasking公司的C196编译器及Intel公司的ApBUILDER单片机初始化工具软件。
王维,钦兰云,杨光[6]（2003）在《图像处理技术在异形螺杆大径测量中的应用》文中研究表明本文介绍了利用CCD图像传感器对异形螺杆的大径值进行测量的原理,论述了采集图像的处理方法和测量系统的构成。此系统不仅能提高了异形螺杆的加工自动化程度,还为近一步研究螺杆大径值变化与刀具磨损之间的关系打下基础。
王维,钦兰云,杨光[7]（2003）在《图像处理技术在异形螺杆大径测量中的应用》文中提出本文介绍了利用CCD图像传感器对异形螺杆的大径值进行测量的原理,论述了采集图像的处理方法和测量系统的构成。此系统不仅能提高了异形螺杆的加工自动化程度,还为近一步研究螺杆大径值变化与刀具磨损之间的关系打下基础。
二、图像处理技术在异形螺杆大径测量中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、图像处理技术在异形螺杆大径测量中的应用（论文提纲范文）
（1）基于图像处理的高速加工中心刀具系统热变形研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 高速加工中心热误差技术现状 |
| 1.3 图像处理技术现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 基于Matlab的刀具图像预处理技术研究 |
| 2.1 图像采样与量化 |
| 2.2 图像灰度化 |
| 2.3 图像去噪 |
| 2.3.1 噪声的分类 |
| 2.3.2 图像去噪方法 |
| 2.4 图像增强 |
| 2.4.1 直方图变换增强 |
| 2.4.2 直方图的修正 |
| 2.5 图像二值化 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于Matlab的边缘特征提取技术研究 |
| 3.1 图像边缘检测算法的选取 |
| 3.1.1 Canny算子 |
| 3.1.2 蚁群算法 |
| 3.2 亚像素算法原理 |
| 3.2.1 亚像素使用条件 |
| 3.2.2 亚像素方法种类 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 刀具图像预处理 |
| 4.1 预处理系统的构成 |
| 4.1.1 测量系统的设计与搭建 |
| 4.1.2 相机标定 |
| 4.1.3 预处理流程 |
| 4.2 预处理代码的实现及图像处理 |
| 4.2.1 滤波去噪 |
| 4.2.2 直方图修正 |
| 4.2.3 二值化 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 刀具边缘检测 |
| 5.1 图像边缘检测系统的构成 |
| 5.2 边缘轮廓粗提取 |
| 5.2.1 Canny算子与蚁群算法 |
| 5.2.2 对比分析选取 |
| 5.3 亚像素边缘轮廓精定位 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 GUI界面设计及热变形测量实验 |
| 6.1 GUI界面设计 |
| 6.1.1 基于Matlab/GUI模板选择 |
| 6.1.2 图形界面的设计 |
| 6.1.3 GUI界面功能的实现 |
| 6.2 刀具热变形测量实验 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
（2）橡胶/MMT纳米复合材料挤出成型装备设计及实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 蒙脱土简介 |
| 1.3 橡胶/蒙脱土纳米复合材料的特点 |
| 1.4 国内外聚合物P粘土纳米复合材料的制备 |
| 1.4.1 制备聚合物P粘土纳米复合材料的方法 |
| 1.4.2 国内制备聚合物P粘土纳米复合材料的发展 |
| 1.5 挤出成型的发展 |
| 1.5.1 挤出成型的发展历程 |
| 1.5.2 新型挤出螺杆 |
| 1.5.3 宽幅挤出机头的发展 |
| 1.6 本文研究的目的和意义、主要内容及拟解决的问题 |
| 1.6.1 研究目的和意义 |
| 1.6.2 本文研究的主要内容 |
| 1.6.3 本文主要拟解决的问题 |
| 1.6.4 课题来源 |
| 2 橡胶/MMT复合材料成型机理 |
| 2.1 聚合物的流变机理 |
| 2.1.1 熔料的黏性效应 |
| 2.1.2 橡胶的弹性效应 |
| 2.2 成型理论分析 |
| 2.2.1 挤出成型原理 |
| 2.2.2 挤出成型工艺 |
| 2.3 挤出共混理论 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 取向成型机头的设计及模拟优化 |
| 3.1 分析软件的介绍 |
| 3.1.1 计算机流体动力学 |
| 3.1.2 聚合物加工CAE软件—POLYFLOW简介 |
| 3.1.3 Gambit网格划分简介 |
| 3.1.4 后处理软件FLUENT/POST |
| 3.2 取向机头设计 |
| 3.2.1 机头的作用及设计原则 |
| 3.2.2 挤出机头的种类 |
| 3.2.3 宽幅取向机头设计 |
| 3.3 取向机头的模拟优化分析 |
| 3.3.1 数学模型 |
| 3.3.2 物理模型 |
| 3.3.3 有限元模型 |
| 3.3.4 网格的划分 |
| 3.3.5 在POLYFLOW中的求解 |
| 3.3.6 结果与讨论 |
| 3.4 模拟优化设计 |
| 3.4.1 只有阻尼时的三维造型 |
| 3.4.2 只有分流挡板时的三维造型 |
| 3.4.3 双阻尼分流机头优化模拟 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 挤出螺杆设计及流场模拟 |
| 4.1 橡胶挤出过程理论 |
| 4.2 螺杆的分类 |
| 4.2.1 普通螺杆的分类 |
| 4.2.2 新型螺杆 |
| 4.3 螺杆的设计 |
| 4.3.1 螺杆设计基础理论 |
| 4.3.2 新型螺杆设计 |
| 4.4 流场分析 |
| 4.4.1 边界条件建立 |
| 4.4.2 网格划分 |
| 4.4.3 模拟结果及分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 橡胶密炼机混炼实验 |
| 5.1 实验平台介绍 |
| 5.2 实验方案 |
| 5.2.1 材料配方 |
| 5.2.2 实验条件和方案 |
| 5.2.3 混炼工艺条件 |
| 5.2.4 实验结果及讨论 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 挤出成型装备的实验研究 |
| 6.1 挤出成型装备的整体介绍 |
| 6.2 样品的配方及加工工艺过程 |
| 6.2.1 实验设备 |
| 6.2.2 实验配方 |
| 6.2.3 实验加工工艺 |
| 6.4 物理测试 |
| 6.4.1 拉伸强度实验 |
| 6.4.2 300%定伸影响 |
| 6.4.3 MMT对橡胶门尼粘度的影响 |
| 6.4.4 不同MMT份数电镜实验 |
| 6.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读研究生学位期间发表的学术论文目录 |
（3）大尺度范围内视觉测量技术研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 视觉测量技术的简介 |
| 1.1.1 传统测量技术 |
| 1.1.2 视觉测量技术 |
| 1.1.3 视觉测量技术的发展方向 |
| 1.1.4 视觉测量技术的关键问题 |
| 1.2 LAMOST光纤定位系统简介 |
| 1.2.1 LAMOST简介 |
| 1.2.2 并行可控式光纤定位系统 |
| 1.3 LAMOST定位系统光纤位置测量中的关键问题 |
| 1.4 本文的研究内容 |
| 第二章 视觉测量系统的构成 |
| 2.1 视觉测量系统组成 |
| 2.1.1 图像获取单元 |
| 2.1.2 图像处理单元 |
| 2.2 目标点检测技术 |
| 2.2.1 特征点检测原理 |
| 2.2.2 特征点检测算法 |
| 2.2.2.1 极值法 |
| 2.2.2.2 光重心法 |
| 2.2.2.3 灰度加权平均法 |
| 2.2.2.3.1 灰度加权平均检测算法 |
| 2.2.2.3.2 灰度加权平均法与极值法的对比 |
| 2.2.2.4 曲面拟合法 |
| 2.2.2.4.1 二维高斯拟合算法 |
| 2.2.2.4.2 拟合算法中的二次迭代 |
| 2.2.2.4.3 实验结果 |
| 2.2.2.5 相关分析法 |
| 2.2.2.6 边缘提取法 |
| 2.3 特征点检测技术中检测稳定性的主要影响因素 |
| 2.3.1 照明光源的影响 |
| 2.3.2 CCD性能的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 单标准靶的视觉测量系统标定方法 |
| 3.1 视觉测量中的主要误差来源 |
| 3.1.1 摄像机的误差 |
| 3.1.1.1 摄像机自身装配误差 |
| 3.1.1.2 摄像机安装到测量现场时的位置误差 |
| 3.1.2 光学成像系统引入的误差 |
| 3.1.2.1 径向畸变 |
| 3.1.2.2 离心畸变 |
| 3.1.2.3 薄透镜畸变 |
| 3.2 常用的摄像机三种标定方法 |
| 3.2.1 经典标定方法 |
| 3.2.2 主动视觉中的标定方法 |
| 3.2.3 自标定方法 |
| 3.3 视觉测量系统中的经典标定方法 |
| 3.3.1 标定靶的结构 |
| 3.3.2 标定方程 |
| 3.3.2.1 标定方程的建立 |
| 3.3.2.2 标定结果分析 |
| 3.3.3 标定方程阶数n的选择 |
| 3.3.4 标定靶尺寸的分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于分离式标准靶差分标定技术 |
| 4.1 多个分离式标靶的标定方法 |
| 4.1.1 分离式标定靶标定方法 |
| 4.1.2 分离式标定靶的位置 |
| 4.1.3 分离式标靶标定中的主要技术难点 |
| 4.2 多个分离式标定靶的差分标定方法 |
| 4.2.1 基于差分坐标的标定技术 |
| 4.2.2 小标定靶的尺寸选择 |
| 4.2.3 各标定靶相对位置对标定结果的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 大视场单摄像机的标定 |
| 5.1 九孔板的标定实验 |
| 5.1.1 实验装置介绍 |
| 5.1.2 差分标定方程的建立 |
| 5.1.3 实验结果分析 |
| 5.2 小焦面系统CCD测量装置的标定 |
| 5.2.1 小焦面系统CCD测量装置 |
| 5.2.2 CCD测量装置的标定 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结及展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 大视场视觉测量中的拼接技术展望 |
| 6.3 线阵CCD扫描梁测量装置展望 |
| 6.3.1 信号处理单元 |
| 6.3.2 CCD单元的工作原理 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文目录 |
| 致谢 |
（4）异形螺杆加工刀具状态监控及在线补偿技术研究（论文提纲范文）
| 声明 |
| 学位论文版权使用授权书 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 刀具状态检测及在线补偿技术的现状与发展趋势 |
| 1.2.1 刀具状态的主要检测方法 |
| 1.2.2 刀具状态智能监控技术 |
| 1.2.3 刀具监控系统实用化研究 |
| 1.3 截面无瞬心包络法加工异形螺杆的基本原理 |
| 1.4 异形螺杆包络铣削过程中刀具磨、破损特点及其影响 |
| 1.4.1 刀具磨损特点 |
| 1.4.2 刀具破损特点 |
| 1.4.3 刀具磨、破损在螺杆加工中的影响 |
| 1.5 本文研究目的、意义和主要工作内容 |
| 1.5.1 研究目的和意义 |
| 1.5.2 论文主要工作 |
| 第二章 理论背景 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 时序统计分析 |
| 2.2.1 概述 |
| 2.2.2 数学基础 |
| 2.2.3 功率谱分析 |
| 2.2.4 频谱-方差分析 |
| 2.3 小波分析 |
| 2.3.1 概述 |
| 2.3.2 连续小波变换 |
| 2.3.3 离散小波变换 |
| 2.3.4 基于小波分析的滤波器构建 |
| 2.4 系统辨识 |
| 2.4.1 概述 |
| 2.4.2 单变量模型的系统辨识 |
| 2.4.3 多变量模型的系统辨识 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 异形螺杆加工中刀具磨损状态识别 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 螺杆加工过程中刀具状态信号的检测 |
| 3.2.1 螺杆铣床振动信号的检测 |
| 3.2.2 螺杆铣床功率信号的检测 |
| 3.2.3 采样程序及信号采集 |
| 3.3 异形螺杆加工刀具磨损规律分析 |
| 3.3.1 刀具磨损量测量 |
| 3.3.2 刀具磨损规律分析 |
| 3.4 振动信号的小波分析 |
| 3.4.1 基于Dubechies小波函数的滤波器组 |
| 3.4.2 振动信号的小波分解与重构 |
| 3.5 基于振动信号的刀具磨损状态识别 |
| 3.5.1 刀具磨损特征信号的提取及分析 |
| 3.5.2 基于特征信号求取刀具磨损特征值 |
| 3.6 功率信号的统计分析 |
| 3.6.1 螺杆加工过程的功率信号分析 |
| 3.6.2 刀具磨损特征信号的提取 |
| 3.7 基于功率信号的刀具磨损状态识别 |
| 3.7.1 特征信号的分析 |
| 3.7.2 基于特征信号求取刀具磨损特征值 |
| 3.8 小结 |
| 第四章 异形螺杆加工中刀具磨损智能建模 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 ANFIS系统 |
| 4.2.1 ANFIS结构 |
| 4.2.2 混合学习算法 |
| 4.3 输入输出数据 |
| 4.3.1 输入数据 |
| 4.3.2 输出数据 |
| 4.4 刀具磨损模型辨识 |
| 4.5 刀具磨损模型检验 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 异形螺杆加工中刀具破损状态监控 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 参与切削的切削刃长度计算 |
| 5.2.1 求解切削刃长度的数学模型 |
| 5.2.2 各刀齿矢径的求解 |
| 5.2.3 单个刀齿切削时的切削长度计算 |
| 5.2.4 加工一个瓣形内刀具切削长度的分布 |
| 5.3 刀片破损原因分析 |
| 5.4 加工刀具破损状态的检测方法 |
| 5.4.1 振动信号的自功率谱分析法 |
| 5.4.2 刀具破损的频谱-方差分析 |
| 5.5 刀具破损状态模型的建立 |
| 5.5.1 刀具破损监控方案 |
| 5.5.2 刀具破损预报举例 |
| 5.6 刀具破损监控算法设计 |
| 5.6.1 系统的软件选择 |
| 5.6.2 系统工作流程 |
| 5.7 小结 |
| 第六章 刀具监控系统开发及实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 刀具补偿方法和刀具破损判定准则的建立 |
| 6.2.1 基于刀具长度补偿的刀补方法 |
| 6.2.2 刀具破损判定准则 |
| 6.3 刀具监控系统设计 |
| 6.3.1 系统硬件设计 |
| 6.3.2 系统软件设计 |
| 6.4 刀具监控系统与螺杆铣床数控系统的联接 |
| 6.4.1 数控系统工作原理 |
| 6.4.2 数控系统内部总线上数据信息的传输 |
| 6.4.3 基于PLC的联接方式 |
| 6.5 现场实验 |
| 6.6 小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及获奖情况 |
| 作者简介 |
（5）异形螺杆铣削过程中刀具监控系统的研究和开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.1.1 刀具磨损与破损对异形螺杆加工系统的影响 |
| 1.1.2 变切削参数加工长导程异形螺杆的特点 |
| 1.2 刀具磨／破损状态监测的研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 国内外研究现状及成果 |
| 1.2.1.1 国内外刀具状态检测方法概述 |
| 1.2.1.2 信号处理技术小结 |
| 1.2.2 刀具状态监控的发展趋势 |
| 1.2.3 刀具监控技术与装置研究中的关键性技术 |
| 1.3 课题研究的主要内容 |
| 1.4 课题的意义 |
| 2 螺杆加工过程中反映刀具状态信号的检测与处理 |
| 2.1 反映刀具状态信号的选择 |
| 2.2 刀具磨损与破损的原因分析 |
| 2.3 螺杆径向尺寸变化量信号的采集及测量电路的设计 |
| 2.4 系统振动信号的检测 |
| 2.5 功率信号的检测 |
| 3 刀具磨损与破损模型的建立 |
| 3.1 系统辨识概述 |
| 3.2 基于振动信号和功率信号的刀具磨损状态识别 |
| 3.2.1 基于振动信号刀具磨损特征量的提取 |
| 3.2.2 基于功率信号刀具磨损特征值的提取 |
| 3.2.3 基于振动信号和功率信号的刀具磨损的方程的建立 |
| 3.3 基于振动信号刀具破损状态方程的建立 |
| 3.3.1 基于振动信号刀具破损特征量提取 |
| 3.3.2 刀具破损的方程的建立 |
| 4 刀具状态监控系统的硬件设计 |
| 4.1 系统的组成与工作原理 |
| 4.2 监控系统的设计概要 |
| 4.2.1 主控芯片的性能分析及外围电路的设计 |
| 4.2.2 系统扩展及译码电路的设计 |
| 4.2.3 信号采集及预处理 |
| 4.2.4 报警装置及与数控系统通讯的设计 |
| 4.2.5 LCD显示接口部分设计 |
| 4.3 印刷电路板及电路的抗干扰设计 |
| 5 刀具状态监控系统的软件设计 |
| 5.1 主控程序设计 |
| 5.2 子程序的设计 |
| 5.2.1 数字信号的采样与滤波及标度变换子程序 |
| 5.2.2 基于刀具磨损／破损状态模型的刀具磨损／破损估计的程序实现 |
| 5.2.3 刀具磨损补偿的实现和报警子程序 |
| 5.2.4 键盘及LCD显示的编程实现 |
| 5.3 系统软件的抗干扰设计 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（6）图像处理技术在异形螺杆大径测量中的应用（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 测量原理及系统的构成 |
| 3 数字图像的处理 |
| 3.1 二值化处理提高图像对比度 |
| 3.2 图像边缘提取 |
| 4 软件处理及螺杆大径值测量 |
| 5 结束语 |
四、图像处理技术在异形螺杆大径测量中的应用（论文参考文献）
- [1]基于图像处理的高速加工中心刀具系统热变形研究[D]. 王阔. 长春大学, 2021
- [2]橡胶/MMT纳米复合材料挤出成型装备设计及实验研究[D]. 高本法. 青岛科技大学, 2013(07)
- [3]大尺度范围内视觉测量技术研究[D]. 李为民. 中国科学技术大学, 2006(04)
- [4]异形螺杆加工刀具状态监控及在线补偿技术研究[D]. 王维. 东北大学, 2006(12)
- [5]异形螺杆铣削过程中刀具监控系统的研究和开发[D]. 钦兰云. 沈阳工业大学, 2004(04)
- [6]图像处理技术在异形螺杆大径测量中的应用[J]. 王维,钦兰云,杨光. 仪器仪表学报, 2003(S2)
- [7]图像处理技术在异形螺杆大径测量中的应用[A]. 王维,钦兰云,杨光. 首届信息获取与处理学术会议论文集, 2003(总第110期)