1、 毕业设计 (论文 )外文资料翻译 系 部： 机械工程系 专 业： 机械工程及自动化 姓 名： 学 号： 外文出处： Non-contact automatic measurement of free-form surface profiles on CNC machines 附 件： 1.外文资料翻译译文； 2.外文原文。 指导教师评语： 该篇外文资料内容与课题有一定的相关性，译文比较正确地表达了原文的意义、概念描述基本符合汉语的习惯，语句较通畅，层次较清晰。 签名： 年 月 日 (用外文写 ) 附件 1：外文资料翻译译文 CNC 机器上自由形态表面非连络自动机械测量 摘要 这论文描述在 C
2、NC机床或坐标测量机（ CMM）和它的 CAD/CAM综合为任何的自由形态的表面发展一个非连络类型自动机械测量系统的工作。 一个 Keyence公司模型 LC-2220激光探针 ,作为非连络感应器被整合到 CNC机器之内。已经发展了一个为任何自由形态轮廓的自动表面追踪的测量软件。对于反向工程任何的市售 CAD/CAM系统的转换数据，通过正确的 DXF文件 ,也是可得的。 广泛的校准工作，在关于颜色，材料，表面斜坡，和使用 HP5528激光干涉仪的工件边缘侦测方面 ,激光探测的系统精确方面已经实现了。在使用表面描绘技术后，副本物体的形状误差，相对于它的样品，不超过 30微米，对于铸型业应该是足够
3、了。 1.引言 自从 1960年，英国的 Ferranti公司发展了第一部坐标测量机 (CMM)， 空间度量衡学的测定效率，已经在工业中得到很大的改良。照惯例，大部分 CMMs装备有接触探针，为了在如线，平面 ，圆，柱面，球， 圆锥体，等 几何因数方面的接触 类型测量。测量的程序在以上因素方面的确非常快而且可重复，因为只需要探测点的少数数字，而且探测半径的补偿是相当简单的。然而当 3D自由形态表面测量的需要近几年来增加，尤其随着反向工程的铸型业，当在很多测量点方面应用接触探测时，许多缺点被发现。一些典型的问题是： 由于重复的进出表面的运动，速度不是够快。 被抽取样品的位置因探测速度而影响， 被
4、抽取样品的点可能不够适当来正确地表现标准的表面， 探头 顶尖的半径补偿更难。 探头 顶尖容易很快 磨损 ，而且 一些机械结构和伺服控制器 的 误 差可能会发生。 为了改善上述缺点，在过去 四年， 有些激光探头已经开发出来，用于自由曲面 的 非接触式测量 。 此外，在 应用 这种探针 到 CNC型的 CMM时， 系统的测量精度和速度可以大大 提高 5-6倍， 及 CAD / CAM集成可以很容易地实现 其 逆向工程 的目的。 这论文描述使用了一个低成本激光探针到一个 DCC（直接的计算机控制）型的CMM来为 3D自由形态表面和基于反响工程的 CAD/CAM软件发展一个自动的非接触测量系统。如此的
5、技术也被适用于 CNC 机器中心来建立一个机器测量系统。激光的一个深入口径测定探查 主要是调查有关的材料 ，表面坡度，颜色，以及 待测量工件的边缘检测 。在使用 表面涂 层 技术 后，再生产的工件形状误差相对于它的主件在 30jrn之内，这个误差对于模具业的要求应该是足够的。 2 激光探针 的工作原理 用于此项研究 的 激光探针 是一个带有 LC 2100 的 KeyenceLC-2220 传感器头。这种成本低可见的激光探针通过激光三角提供位移测量技术 。 正如图 1 所示，从 半导体 发射器发出的 聚焦的激光束投影到物体表面 。 由于表面粗糙度，反射光束 将 分散 和通过 激光接收镜头部分收
6、集 。通 过这个镜头，光束将集中和投影到位置敏感探测器 (PSD)的 传感器头。 如 果被测量物体移动 (Lx,图中 ), 反射激光光斑 也通过 PSD手段移动。 然后，这点位移通过这里也被称为控制器 的 数据处理转换为一个模拟或数字信号 。 最后，该控制器进行数据处理，如线性补偿和平均值计算，显示和输出测量结果 。 3 激光探针的性能试验 所有的非接触式位移传感器，如涡流型，超声波型，气动型，激光束反映类型，它们的性能曲线都与测试对象 的 表面性质 有关 。一些激光探针表面特性的重要参数 ， 包括材料，颜色，粗糙度，以及物体表面的斜坡。大多数激光探测器的规格 ，然而， 业务手册中没有提供足够
7、的信息 。 所列出的 反应 制造商所提供 的 任何特定的激光探针 的 性能特点 的数据通常 没有直接适用于特定的加以衡量 的 对象。因此，首要的 工件方面的 激光探针 必须被采用 以保证测量结果更准确。 3.1 激光探针标定的系统设置 图 2显示了激光探针标定系统实验装置。进行校准 的 激光探针是安装在三坐标测量机 (CMM, DCC 类型 , Numerex 有限公司） 。 那个测试试样放在一个 正弦把手上 。正弦波 的 角度和高度 能被 规区块 千斤顶分别地调整。 HP5528激光干涉仪 用于 提供 相关 相对于激光探针输出 的丢失。 主轴可由计算机逐步移至向上和向下 。 因此，一旦开始，这个校准任务可根据德国工程 师协会 3441标准自动处理 。 而且每个操作被运行五次双方向的行进。 各种实验然后改变不同的如材料（钢，铝合金，和电木）斜坡（ 0到 60度的步骤） ，颜色（原 始的 ，和白色，红色，黄色 着色 ），和表面 粗糙
