基于结构光三维扫描技术的小尺寸轴同轴度精密测量方法研究

马刚

【摘 要】由于很多传统的测量方式都存在不同程度的测量速度慢、测量数据准确度不高等问题，因此本文针对小尺寸轴同轴度的测量提出了一种基于结构光的三维扫描技术的精密测量方式。该测量方式主要是通过视频图像处理、图像信息采集以及重构三维模型等技术来实现对轴类零件的扫描以及重建，同时还利用同轴误差的计算系统以及点云数据的处理系统来计算并分析出同轴度的误差。本文主要以一小尺寸轴作为本次研究对象对其进行相关测试。将其进行系统重复性测量后获得的标准偏差在0.7μm，参考数据以同轴测量仪所测量出的径向跳动数据为准，测量出的截面最大差值为8.2μm，最终的测量结果是满足要求的，因此本文可以作为小尺寸轴类进行同轴度测量的一个参考。

【关键词】小尺寸；精密测量；三维扫描

在加工过程中，轴类零件很容易由于材料出现热应变、主轴与道具之间的受力不均、机床主轴的回转出现不平衡等原因的影响，使其同轴度产生一定的误差，这样一来就会严重影响零件本身的配合精度，使配件之间的磨损更加严重，最终导致零件的使用寿命降低[1]。同轴误差作为轴类零件形位公差的组成之一，其往往是不可避免的一种误差。目前测量同轴度误差的方式主要包括：激光准直法、三坐标测量仪法、同轴度测量仪器法、圆柱度测量仪法等。激光准直法的测量对象一般是大尺寸孔轴，采用的是高精度的非接触式测量仪；……