4011鍛打鋁管有效節(jié)約能源等方面具有極其重要的意義。因此本文針對大型環(huán)筒類鍛件鍛造中外徑和內(nèi)徑測量展開研究，旨在探索一種大型環(huán)筒類鍛件鍛造中外徑和內(nèi)徑測量方法，為保證鍛件的成形質(zhì)量，提高材料利用率，降低鍛件的成本，提高市場競爭力提供保障。具體研究工作如下：分析大型環(huán)筒類鍛件的鍛造成形工藝，研究環(huán)筒類鍛件外徑和內(nèi)徑測量原理。4011鍛打鋁管在外徑和內(nèi)徑測量原理的基礎(chǔ)上，考慮鍛造現(xiàn)場實(shí)際情況，為實(shí)現(xiàn)大型環(huán)筒類鍛件的外徑測量奠定基礎(chǔ)。運(yùn)用傳熱學(xué)理論，研究環(huán)筒類鍛件熱傳導(dǎo)特性，建立大型環(huán)筒類鍛件鍛造中的導(dǎo)熱微分方程，根據(jù)導(dǎo)熱微分方程，結(jié)合鍛件的定解條件，建立大型環(huán)筒類鍛件鍛造中內(nèi)徑測量模型。針對內(nèi)徑測量模型中的溫度信息，考慮現(xiàn)有溫度測量方法精度低的溫度，建立三級干涉濾光模型，并進(jìn)一步構(gòu)建基于三級干涉濾光的紅外雙波長測溫系統(tǒng)，以提高環(huán)筒類鍛件鍛造中表面溫度的測量精度，然后基于表面溫度研究大型環(huán)筒類鍛件內(nèi)徑尺寸求解方法，實(shí)現(xiàn)其內(nèi)徑尺寸的測量。根據(jù)本文提出的大型環(huán)筒類鍛件外徑和內(nèi)徑測量理論，并制作環(huán)筒類實(shí)驗(yàn)工件，運(yùn)用河北省特種光纖與光纖傳感重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的光學(xué)測量實(shí)踐平臺，將實(shí)驗(yàn)工件加熱到1200℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。首先進(jìn)行外徑尺寸測量實(shí)驗(yàn)，和卡鉗測量的尺寸進(jìn)行對比驗(yàn)證本文提出的外徑測量方法的可行性和精度；其次進(jìn)行溫度測量實(shí)驗(yàn)，并和紅外熱像儀測量的溫度進(jìn)行對比，驗(yàn)證本文提出的紅外雙波長測溫方法的可行性和精度；然后結(jié)合外徑尺寸和表面溫度信息，進(jìn)行內(nèi)徑尺寸測量實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了環(huán)筒類實(shí)驗(yàn)工件的內(nèi)外徑尺寸測量，驗(yàn)證本文提出的內(nèi)徑尺寸測量方法的可行性和精度，4011鍛打鋁管為實(shí)現(xiàn)大型環(huán)筒類鍛件的外徑尺寸測量奠定基礎(chǔ)和實(shí)現(xiàn)其內(nèi)徑尺寸測量提供一種新思路。構(gòu)建基于一字線綠激光和CCD攝像機(jī)的大型環(huán)筒類鍛件鍛造中外徑測量系統(tǒng)，然后在外徑測量系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建基于紅外測溫的大型環(huán)筒類鍛件鍛造中內(nèi)徑測量系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)外徑和內(nèi)徑尺寸的測量奠定基礎(chǔ)。研究外徑測量點(diǎn)空間幾何變換規(guī)律，建立與大型環(huán)筒類鍛件外徑測量系統(tǒng)相匹配的測量模型，根據(jù)單CCD攝像機(jī)的特點(diǎn)確定外徑測量模型的約束條件，并研究外徑測量模型的參數(shù)求解方法，以實(shí)現(xiàn)被測鍛件表面投射綠激光條紋測量數(shù)據(jù)的提��；然后分析處理提取的測量數(shù)據(jù)，基于最小二乘理論研究大型環(huán)筒類鍛件外徑尺寸求解計(jì)算方法。
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