金属切削刀具生产企业对刀具的尺寸精度、形状精度和位置精度有很高的要求,为了保证刀具质量,企业必须按照国家标准要求对刀具的几何精度进行检测。三面刃铣刀是用于机械零件铣削加工的常用刀具,国家标准GB/T6119-2012对三面刃铣刀的“圆周刃对内孔轴线的径向圆跳动位置公差”有严格的要求,标准中规定了直径小于80mm的铣刀径向圆跳动公差必须≤0.05mm。传统的检测方法是采用带凸台的芯轴和千分表组合的纯机械人工检测方式,抽取铣刀样本进行抽样检验。然而,由于铣刀产品批量大、几何精度高,检测人员的劳动强度大、检测效率低、并且经常出现漏检或因人为原因导致误判断,因此,对三面刃铣刀的质量检测方法提出了更高的要求。随着计算机技术、光学、电子学、软件工程、信号处理与系统控制技术的不断发展,采用先进的质量检测技术,降低检测人员的劳动强度,保证质量检测的可靠性,已成为企业转型升级提高检测效率和准确性的当务之急。本文结合台州地区切削刀具生产企业对产品质量检测的实际需求,开展了三面刃铣刀机器视觉检测系统的设计与应用的研究。1)分析了三面刃铣刀机器视觉检测技术的研究背景和意义,详细地叙述了机器视觉检测方法与人工检测方法的区别。通过阅读大量的国内外文献了解了该领域中机器视觉检测技术的应用及今后的发展趋势,并分别介绍了机器视觉检测原理、检测系统的结构组成、检测过程中的影响因素以及检测系统的种类及其选用原则。2)依据三面刃铣刀的结构特征和几何精度的要求,在充分考虑铣刀生产企业的实际情况后,对三面刃铣刀机器视觉检测系统的硬件系统进行设计,对照明光源设计、摄像机的选择、光学镜头的选择、运动控制卡的选择进行了阐述和研究,对工作平台的滚珠丝杆和电机进行了设计和计算。3)根据机器视觉系统的检测原理,对图像处理及算法进行了研究,阐述了图像处理的原理及过程,分析了图像算法的原理及实现。并且通过所研究图像算法的原理,对参数化视觉检测软件进行设计。4)研究了相机的标定方式,通过采用标准量块标定的方式来实现相机的标定,用多高度标定方法来分析并拟合出相机拍摄高度与像素尺寸和实际尺寸的比例系数k的关系函数,获取相关的标定参数,实现图像平面坐标系与空间坐标系之间的转换。5)根据三面刃铣刀的国家标准要求,采用三面刃铣刀机器视觉检测系统对三面刃铣刀的径向圆跳动进行了检测实验,包括检测系统的硬件结构的合理性、检测精度的准确性、检测速度等的检测实验,实验结果表明,该检测系统能够用于三面刃铣刀的质量检测,检测准确,检测速度高,实现了对三面刃铣刀的机器视觉检测,验证了软件系统的可行性,有效的保证了三面刃铣刀径向圆跳动符合产品精度要求,并成功地用于企业的实际生产,大大减少了检测工人的劳动强度,提高了检测效率。