基于工业CT的滚珠丝杠内螺纹非接触测量技术

"滚珠丝杠副内螺纹的图像测量 (2005年)"，该研究主要探讨了如何利用工业CT技术和图像处理技术对滚珠丝杠副的内螺纹进行非接触式的无损探测与几何参数测量。 滚珠丝杠副是精密机械传动装置中的重要部件，广泛应用于各种机械设备中，其内螺纹的质量直接影响设备的精度和寿命。在传统的测量方法中，对内螺纹的检测通常需要接触式探头，这可能导致工件损伤，且测量精度受限。而本文提出的方法则避免了这些问题，通过工业CT（Computed Tomography）扫描获取滚珠丝杠副内部的图像，再结合图像处理技术进行分析。 首先，工业CT机采集到的原始灰度图像经过一系列图像预处理，包括图像增强、去噪以及平滑处理，以提高图像质量。接着，进行二值化处理，将图像转化为黑白两色，便于后续的边缘检测。然后，通过轮廓提取和细化技术，识别出内螺纹的边界特征，这对于精确测量至关重要。 接下来，利用自编的程序，研究人员可以从提取的图像边界信息中测量出滚珠丝杠副内螺纹的关键几何参数，如齿形圆弧、珠心径（即滚珠的中心直径）、滚道跳动（即滚道表面相对于理想位置的偏差）和螺距。这些参数的准确测量对于评估滚珠丝杠副的性能和制造质量具有决定性作用。根据文中描述，测量误差分别控制在0.017mm、±0.015mm、0.013mm和±0.025mm，这样的精度水平已经能够满足大多数工业应用的技术要求。 这项工作不仅提升了滚珠丝杠副内螺纹测量的精度，还降低了对工件的潜在损害，对于提升产品质量和生产效率具有积极意义。此外，这种方法还可以应用于其他复杂几何结构的非接触测量，具有广泛的适用性。 关键词：工业CT，图像处理，测量，滚珠丝杠副内螺纹，误差 中国分类号：TH741，表明该研究属于机械工程领域，特别是精密机械和仪器设备部分。文章发表在《中国机械工程》2005年第15期内，展示了国内在该领域的研究进展和技术水平。 这项研究为滚珠丝杠副内螺纹的高精度无损检测提供了一种创新方法，结合了先进的CT成像和图像处理技术，对提升我国精密机械制造的检测能力具有重要价值。