自由曲面接觸式測(cè)量方法研究與原型系統(tǒng)研制.pdf

1、現(xiàn)代制造業(yè)的產(chǎn)品具有信息模型和實(shí)物兩種不同范疇的表現(xiàn)形式,而產(chǎn)品生產(chǎn)中最具創(chuàng)新和價(jià)值的部分被包含在產(chǎn)品信息模型中,對(duì)于在現(xiàn)代工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用的自由曲面零件尤為如此.所以,對(duì)自由曲面零件進(jìn)行三維幾何形狀測(cè)量、數(shù)學(xué)建模和數(shù)控加工及產(chǎn)品表面質(zhì)量評(píng)定具有重要的現(xiàn)實(shí)意義.本文在分析國內(nèi)外關(guān)于自由曲面測(cè)量方法、路徑規(guī)劃、碰撞檢查及規(guī)避、測(cè)量數(shù)據(jù)處理等研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上,綜合利用機(jī)械、測(cè)量、CAD/CAM和計(jì)算機(jī)控制等技術(shù),研制開發(fā)了基于開

2、放式運(yùn)動(dòng)控制卡的接觸式測(cè)量原型系統(tǒng);并對(duì)接觸式測(cè)量系統(tǒng)所涉及相關(guān)問題進(jìn)行了深入的研究.第一章綜述了自由曲面測(cè)量方法、接觸式測(cè)量路徑規(guī)劃、碰撞檢查及規(guī)避、測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)預(yù)處理等相關(guān)研究概況,分析該領(lǐng)域目前存在的問題,確定本論文主要研究?jī)?nèi)容.第二章根據(jù)接觸式測(cè)量系統(tǒng)的功能需求分析,提出了接觸式測(cè)量系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案,包括硬件結(jié)構(gòu)和軟件組成功能兩部分.第三章研究自由曲面接觸式測(cè)量路徑規(guī)劃問題,提出了未知曲面自適應(yīng)測(cè)量的三角形細(xì)分法,實(shí)現(xiàn)測(cè)點(diǎn)的自適應(yīng)

3、分布;并通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的有效性.然后探討了接觸式測(cè)量中測(cè)量路徑的生成及其優(yōu)化方法.第四章探討了CAD模型已知情況下的碰撞規(guī)避問題,主要包括擴(kuò)張障礙物法和射線跟蹤法.這些方法可以較好的解決接觸式測(cè)量中已知CAD模型時(shí)的碰撞規(guī)避;而對(duì)于CAD模型未知情況下的碰撞規(guī)避,采用常用的"生成—測(cè)試"的方法,并對(duì)幾種常見的碰撞情況進(jìn)行了討論.第五章介紹了接觸式測(cè)量數(shù)據(jù)的噪聲處理和壞點(diǎn)剔除;然后詳細(xì)論述了采用微平面法進(jìn)行半徑補(bǔ)償處理的算法.另