隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，生產(chǎn)過程自動(dòng)化的飛速發(fā)展和精密加工的廣泛應(yīng)用，對(duì)生產(chǎn)精密機(jī)械加工的機(jī)械零件的精度要求日益提高，精密零件的尺寸測量問題也越來越引起人們 的重視，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的水平離不開精確的零件尺寸測量技術(shù)。
(現(xiàn)在的機(jī)械零件變得越來越復(fù)雜，由單一模型向多模型發(fā)展，精密零件的類型也越來越多，各種零件的對(duì)形狀的要求也越來越多，因此對(duì)尺寸測量檢查技術(shù)也越來越高。目前機(jī)械零件大多數(shù)都采用工廠生產(chǎn)線的生產(chǎn)模式，成千上萬零件是 由分散的不同地區(qū)的工廠生產(chǎn)，較后需要組裝的到一個(gè)產(chǎn)品上，由于不同單位生產(chǎn)能力不同，這就要求能對(duì)提高對(duì)每個(gè)零件尺寸檢測的精度，測試其是 否滿足要求。因?yàn)榱慵叽缡?否準(zhǔn)確，對(duì)機(jī)器儀器等各種機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量、工作精度、穩(wěn)定性、耐磨性、噪聲及使用壽命等均有很大的影響，因此相關(guān)智能的零件尺寸測量方法成為越來越多學(xué)者研究的目標(biāo)。
目前，主流的機(jī)械零件尺寸測量方法主要是 通過人工利用專用的測量工具或者專門定制的零件尺寸標(biāo)準(zhǔn)模板來進(jìn)行對(duì)比測量的，測量精度不高，所測得數(shù)據(jù)受到人為因素影響較大，尺寸測量非 常麻煩，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且一些測量零件尺寸的工具往往需要對(duì)零件進(jìn)行硬性接觸，這對(duì)精密零件來說，會(huì)產(chǎn)生不小的磨損。較為重要的是 ，一些高精密零件對(duì)尺寸測量精度要求較高，傳統(tǒng)的測量方法難免在測量中產(chǎn)生一些微小誤差，對(duì)于高精密的機(jī)械零件來說，極為微小的尺寸測量誤差對(duì)其自身影響較大，這就導(dǎo)致傳統(tǒng)的方法測量精度較高的機(jī)械零件時(shí)，不能保證測量精度，測量結(jié)果不準(zhǔn)確的問題。
為了解決以上問題，本文提出了一種基于計(jì)算機(jī)視覺的高精度機(jī)械零件尺寸測量方法。該方法采用誤差補(bǔ)償技術(shù)，通過補(bǔ)償在測量過程中產(chǎn)生的不可避免的角 度偏移偏差，以及距離誤差，把不可控制的誤差當(dāng)量控制在較小范圍內(nèi)，盡可能的恢復(fù)精密零件的真實(shí)尺寸信息，提高測量精度和測量的準(zhǔn)確度，準(zhǔn)確測量高精密零件的尺寸。實(shí)驗(yàn)表明，本文提出的方法能夠克服傳統(tǒng)方法的缺陷，取得了不錯(cuò)的效果。
零件尺寸測量原理
當(dāng)前針對(duì)機(jī)械零件尺寸測量的方法主要是 通過人工檢測，通過特定工具完成尺寸的測量，基于智能化的零件尺寸測量多半是 通過提取零件的尺寸邊沿像素，然后與完整的零件圖像像素進(jìn)行相減操作，如果相減的差值結(jié)果通過直徑，或者角 度的計(jì)算，求出真正的尺寸，在設(shè)置的零件尺寸的缺陷閥值，如果計(jì)算出的結(jié)果大于閥值，那么認(rèn)為零件尺寸的結(jié)果不符合要求，如果計(jì)算尺寸的結(jié)果小于閥值，那么計(jì)算完畢，求出真正的閥值。
在平時(shí)的精密機(jī)械加工過程中，經(jīng)常會(huì)因?yàn)橐恍┚鹊膯栴}而導(dǎo)致零部件生產(chǎn)出來不合格，精密機(jī)械加工的精度問題。
1 概述
1.1 加工精度與加工誤差
加工精度是 指零件加工后的實(shí)際參數(shù)(尺寸、形狀和位置)與理想?yún)?shù)的符合程度。實(shí)際加工不可能做得與理想零件完全一致，總會(huì)有大小不同的偏差，零件加工后的實(shí)際參數(shù)對(duì)理想?yún)?shù)的偏離程度，稱為加工誤差。這是 沒有辦法避免的，只能想辦法去讓加工精度的實(shí)際參數(shù)接近理想?yún)?shù)。
1.2 原始誤差
由數(shù)控機(jī)床、工裝夾具、切削刀具和工件組成的精密機(jī)械加工工藝系統(tǒng)(簡稱工藝系統(tǒng))會(huì)有各種各樣的誤差產(chǎn)生，這些誤差在各種不同的具體工作條件下都會(huì)以各種不同的方式(或擴(kuò)大、或縮小)反映為工件的加工誤差。工藝系統(tǒng)的原始誤差主要有工藝系統(tǒng)的幾何誤差、定位誤差、工藝系統(tǒng)的受力變形引起的加工誤差、工藝系統(tǒng)的受熱變形引起的加工誤差、工件內(nèi)應(yīng)力重新分布引起的變形以及原理誤差、調(diào)整誤差、測量誤差等。
1.3 研究機(jī)械加工精度的方法
研究精密機(jī)械加工精度的方法分析計(jì)算法和統(tǒng)計(jì)分析法?？梢员M可能的讓誤差減少到較小。
2 工藝系統(tǒng)集合誤差
數(shù)控機(jī)床導(dǎo)致的幾何誤差
加工中切削刀具相對(duì)于工件的成形運(yùn)動(dòng)一般都是 通過數(shù)控機(jī)床完成的，因此，工件的精密數(shù)控機(jī)械加工精度在很大程度上取決于數(shù)控機(jī)床的精度。數(shù)控機(jī)床制造誤差對(duì)工件加工精度影響較大的有：主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差和傳動(dòng)鏈誤差。數(shù)控機(jī)床的磨損將使機(jī)床工作精度下降。所以選擇好的數(shù)控機(jī)床也是 可以降低誤差的一種方法，一般來說我們 國內(nèi)現(xiàn)在的生產(chǎn)的一些數(shù)控機(jī)床還遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上國外的數(shù)控機(jī)床，相比之下國內(nèi)產(chǎn)出來的數(shù)控機(jī)床加工誤差較大。常州公司則是 引進(jìn)了日本的津上數(shù)控機(jī)床，該機(jī)床不但精度高，而且工作效率很高。
河北航天晟達(dá)精密機(jī)械有限公司（http://www.hbhtsd.com）生產(chǎn)的高精密產(chǎn)品零部件制造的概念、意義及特點(diǎn)高精密零部件制造是 以高精密機(jī)械零件為加工對(duì)象。精密零部件制造應(yīng)有高精度、高剛度、高穩(wěn)定性和自動(dòng)化的機(jī)床，相應(yīng)的金剛石刀具、立方氮化蹦刀具、金剛石砂輪、立方氮化蹦砂輪、及相應(yīng)的高精度、高剛度夾具等工藝裝備，才能保證加工質(zhì)量。非標(biāo)機(jī)械零件定制是 傳動(dòng)系統(tǒng)的重要性零部件，尤其去飛邊毛刺、倒棱角 、去機(jī)加工刀紋痕、降低齒面粗糙度、精拋光等，去毛刺拋光中無碰傷，不改變機(jī)械零部件幾何尺寸，拋出的機(jī)械零部件精度高，可有效提高機(jī)械零部件傳動(dòng)質(zhì)量，降低傳動(dòng)噪音。機(jī)械零部件定制具有較大的優(yōu)點(diǎn)，這主要體現(xiàn)在其材料切除率高，且成本較低。對(duì)比切削加工與離子加工技術(shù)即可得到上述結(jié)論，為了確保離子加工技術(shù)的材料切除率，需要花費(fèi)較大的能量。