48 Trang 7 5 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU Ký hiệu Đơn vị Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt STD mm Standard Deviation Độ lệch chuẩn dt mm Kích thước thực đo bằng máy CMM d i mm Kích thước thực đo
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Phan Thị Bích Liên Phan Thị Bích Liên Kỹ thuật khí ĐO LƢỜNG KIỂM TRA BIÊN DẠNG CHI TIẾT GIA CÔNG BẰNG CÔNG NGHỆ CNC SỬ DỤNG PHƢƠNG PHÁP ÁNH SÁNG CẤU TRÚC LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ Khố: 2016B HÀ NỘI – 2018 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17057205254391000000 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Phan Thị Bích Liên ĐO LƢỜNG KIỂM TRA BIÊN DẠNG CHI TIẾT GIA CÔNG BẰNG CÔNG NGHỆ CNC SỬ DỤNG PHƢƠNG PHÁP ÁNH SÁNG CẤU TRÚC CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS Nguyễn Văn Vinh TS Ngô Anh Vũ Hà Nội - 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan tất nội luận văn “Đo lường kiểm tra biên dạng chi tiết gia công công nghệ CNC sử dụng phương pháp ánh sáng cấu trúc” cơng trình nghiên cứu cá nhân tơi, thực hướng dẫn tập thể cán hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Văn Vinh TS Ngô Anh Vũ Các số liệu tài lệu luận văn trung thực ghi rõ nguồn trích dẫn Kết nghiên cứu chưa công bố cơng trình nghiên cứu khác thời điểm Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Tác giả luận văn Phan Thị Bích Liên LỜI CẢM ƠN Trong q trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn, nhận nhiều giúp đỡ, góp ý, động viên chia sẻ người Tôi đặc biệt cảm ơn PGS.TS Nguyễn Văn Vinh, T.S Ngô Anh Vũ, Th.S Nguyễn Thị Kim Cúc hướng dẫn, bảo cho ý kiến vô quý báu tạo điều kiện thuận lợi cho tơi mặt chun mơn suốt q trình học tập thực luận văn Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu, thầy cô Khoa khí động lực Trường CĐ Cơ điện CNTP Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi thời gian cho tơi suốt q trình làm luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn Phịng thí nghiệm Quang - Cơ Điện Tử 307 C4-5 Bộ mơn Cơ Khí Chính Xác & Quang học – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội tạo điều kiện tốt sở vật chất thí nghiệm, nhiệt tình giúp đỡ tơi q trình làm luận văn Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè động viên, giúp đỡ, chia sẻ khó khăn suốt q trình hồn thành luận văn Tác giả luận văn Phan Thị Bích Liên MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .1 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .6 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .7 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ .8 MỞ ĐẦU 11 Lý chọn đề tài 11 Lịch sử nghiên cứu 12 Mục đích nghiên cứu luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu 13 CHƯƠNG 15 ĐO LƯỜNG BIÊN DẠNG 3D SỬ DỤNG ÁNH SÁNG CẤU TRÚC 15 1.1 Khái niệm ánh sáng cấu trúc đặc điểm ánh sáng cấu trúc 15 1.1.1 Khái niệm ánh sáng cấu trúc 15 1.1.2 Đặc điểm ánh sáng cấu trúc 21 1.2 Phương pháp đo lường biên dạng 3D ánh sáng cấu trúc 22 1.3 Ứng dụng phương pháp đo biên dạng 3D sử dụng ánh sáng cấu trúc 25 1.4 Kết luận chương 26 CHƯƠNG 27 PHƯƠNG PHÁP ĐO BIÊN DẠNG 3D SỬ DỤNG ÁNH SÁNG CẤU TRÚC MÃ DỊCH PHA KẾT HỢP GRAY 27 2.1 Phương pháp đo biên dạng 3D sử dụng dịch pha 27 2.1.1 Nguyên lý đo biên dạng 3D phương pháp dịch pha 27 2.1.2 Các thuật toán dịch pha 30 2.1.3 Các phương pháp gỡ pha 35 2.2 Phương pháp mã hóa Gray 38 2.3 Phương pháp dịch pha kết hợp Gray 40 2.4 Đặc điểm chi tiết phay CNC .42 2.5 Ứng dụng phương pháp ánh sáng cấu trúc để đo chi tiết phay CNC 43 2.6 Kết luận chương 46 CHƯƠNG ĐO LƯỜNG CHI TIẾT PHAY CNC .48 3.1 Xây dựng hệ thống thực nghiệm .48 3.2 Chương trình đo biên dạng 3D ánh sáng cấu trúc 49 3.3 Đo lường số chi tiết phay mẫu phương pháp ánh sáng cấu trúc 52 3.4 Kết luận chương 70 KẾT LUN .71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 PHỤ LỤC 75 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU Ký hiệu Đơn vị STD dt di mm Tên tiếng Anh Standard Deviation mm Tên tiếng Việt Độ lệch chuẩn Kích thước thực đo máy CMM mm Kích thước thực đo ánh sáng cấu trúc d mm Sai lệch trung bình % % Sai số tương đối rad Pha tương đối Ф rad Pha tuyệt đối I(x, y) Cường độ sáng điểm (x,y) DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt 2D Dimension Không gian chiều 3D Dimension Không gian chiều CNC Computer numerical control CMM Coordinate measuring machine CAD Computer Aided Design DLP PSGC Điều khiển máy tính Máy đo tọa độ Thiết kế có trợ giúp máy tính Digital light processing Xử lí ánh sáng kỹ thuật số Phase shift combined Gray code Phương pháp đo sử dụng ánh method sáng mã dịch pha kết hợp Gray Ф Pha tuyệt đối I(x, y) Cường độ sáng điểm (x,y) DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Một số thiết bị đo biên dạng 3D sử dụng ánh sáng cấu trúc thị trường DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1 Ảnh vân mẫu ánh sáng cấu trúc chiếu lên mặt phẳng tham chiếu 15 Hình 1.2 Sơ đồ hệ thống chiếu lưới khe hẹp 17 Hình 1.3 Phân tích pha chiếu cách tử sử dụng ảnh dịch pha 17 Hình 1.4 Sơ đồ nguyên lý bảng hiệu chuẩn để xác định tọa độ x, y, z từ phương pháp dựng bảng tồn khơng gian 19 Hình 1.5 Bóng lưới di chuyển dòng LED bật tắt cách 19 Hình 1.6 Mối quan hệ hình học nguồn ánh sáng, cách tử đối tượng đo trích xuất 20 Hình 1.7 Sơ đồ nguyên lý thiết bị đo biên dạng 3D ánh sáng cấu trúc [8] 23 Hình 2.1 Sơ đồ khối trình đo theo phương pháp dịch pha 28 Hình 2.2 Mẫu chiếu dạng mã Gray [7] 39 Hình 2.3 Hình ảnh chi tiết phay CNC 42 Hình 2.4 Chi tiết phay mẫu bậc 43 Hình 2.5 Chi tiết phay CNC sau đo ánh sáng cấu trúc 44 Hình 2.6 Chi tiết phay CNC 45 Hình 2.7 Chi tiết gia công máy CNC 45 Hình 2.8 Sản phẩm phay CNC 46 Hình 3.1 Mơ hình thiết bị thực nghiệm 48 Hình 3.2 Giao diện ô vuông bàn cờ 50 Hình 3.3 Giao diện chương trình đo phương pháp ánh sáng cấu trúc 51 Hình 3.4 Đám mây điểm chi tiết bậc .51 Hình 3.5 Chi tiết phay số 53