薄壁回轉體幾何尺寸測量的數(shù)據(jù)可視化研究.pdf

1、某種薄壁回轉體零件是高速飛行器的關鍵部件，其制造精度是影響高速飛行器性能的直接因素。對薄壁回轉體的外廓形、壁厚等幾何參數(shù)進行精密測量是檢驗其制造精度的有效手段。此類三維復雜曲面的薄壁回轉體零件，深徑比大，對幾何參數(shù)的測量精度要求高(微米級)，現(xiàn)有的測量設備和測量技術在精度和效率上都無法滿足高性能薄壁回轉體零件的研制需求，因此本課題組研發(fā)了高精度、高效率的薄壁回轉體幾何尺寸檢測設備。本文就該設備檢測數(shù)據(jù)可視化的數(shù)學基礎、方法與技術、軟件編

2、程實現(xiàn)等方面展開研究。 針對薄壁回轉體幾何形狀特點以及幾何尺寸測量精度要求，闡述了薄壁回轉體外廓形和幾何厚度測量原理，以及“一次裝夾、兩種測量、三軸聯(lián)動”的總體設計方案。分析總結了數(shù)據(jù)可視化的曲線、曲面重構技術數(shù)學基礎。對本論文研究的測量數(shù)據(jù)可視化技術將要運用的NURBS曲面重構、三次樣條擬合和插值算法等數(shù)學方法，進行了詳盡的表述和分析，為實現(xiàn)薄壁回轉體測量數(shù)據(jù)的可視化作了重要鋪墊。 提出了一種薄壁回轉體外廓型面數(shù)據(jù)可視

3、化描述的NURBS曲面反求算法。根據(jù)該檢測設備測得的外廓形數(shù)據(jù)，利用曲面型值點反求NURBS曲面控制點算法，并對節(jié)點矢量計算及邊界條件構造進行了初步研究，給出了此種薄壁回轉體外廓型面NURBS表達方法。 研究了基于三次樣條曲線擬合及插值算法的壁厚測量數(shù)據(jù)可視化技術。針對壁厚區(qū)域檢測方式得到的數(shù)據(jù)，利用三次樣條擬合測量母線，并采用插值算法計算測量區(qū)域網(wǎng)格點坐標、壁厚等數(shù)據(jù)，構建壁厚測量區(qū)域曲面。 開發(fā)了測量數(shù)據(jù)可視化軟件系