自由曲面接觸式測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)新和價值的部分被包含在產(chǎn)品信息模型中,對于在現(xiàn)代工業(yè)中得到廣泛應用的自由曲面零件尤為如此.所以,對自由曲面零件進行三維幾何形狀測量、數(shù)學建模和數(shù)控加工及產(chǎn)品表面質量評定具有重要的現(xiàn)實意義.本文在分析國內外關于自由曲面測量方法、路徑規(guī)劃、碰撞檢查及規(guī)避、測量數(shù)據(jù)處理等研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢的基礎上,綜合利用機械、測量、CAD/CAM和計算機控制等技術,研制開發(fā)了基于開

2、放式運動控制卡的接觸式測量原型系統(tǒng);并對接觸式測量系統(tǒng)所涉及相關問題進行了深入的研究.第一章綜述了自由曲面測量方法、接觸式測量路徑規(guī)劃、碰撞檢查及規(guī)避、測點數(shù)據(jù)預處理等相關研究概況,分析該領域目前存在的問題,確定本論文主要研究內容.第二章根據(jù)接觸式測量系統(tǒng)的功能需求分析,提出了接觸式測量系統(tǒng)的總體設計方案,包括硬件結構和軟件組成功能兩部分.第三章研究自由曲面接觸式測量路徑規(guī)劃問題,提出了未知曲面自適應測量的三角形細分法,實現(xiàn)測點的自適應

3、分布;并通過仿真實驗驗證了該方法的有效性.然后探討了接觸式測量中測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量中已知CAD模型時的碰撞規(guī)避;而對于CAD模型未知情況下的碰撞規(guī)避,采用常用的"生成—測試"的方法,并對幾種常見的碰撞情況進行了討論.第五章介紹了接觸式測量數(shù)據(jù)的噪聲處理和壞點剔除;然后詳細論述了采用微平面法進行半徑補償處理的算法.另