復雜曲面在機激光掃描測量技術研究.pdf

1、復雜曲面廣泛應用于齒輪齒面、航空發(fā)動機葉片、飛機和汽車外形、模具型面，其加工質量是影響零部件使用壽命、工作性能和安全性的重要因素。自由曲面零件的加工往往工藝復雜、工序繁多，為了使后續(xù)工序能夠根據(jù)前道工序完成情況進行適應性加工，需要在兩道工序之間對工件外形的實際狀態(tài)進行測量。傳統(tǒng)的三坐標測量機等離線測量方法不僅效率低，而且很難滿足加工現(xiàn)場測量的需求。為此，針對復雜曲面零件多工序加工過程中外形測量的快速性、現(xiàn)場性、準確性要求，本文設計并實現(xiàn)

2、了一套復雜曲面在機激光掃描測量系統(tǒng)OMSM。
　　本研究主要內容包括：⑴提出了將測距式激光測頭與五軸數(shù)控機床相結合來實現(xiàn)復雜曲面零件在機激光測量的總體方案。通過機床數(shù)控系統(tǒng)使激光測頭隨機床做精確可控的運動，實現(xiàn)激光測頭對工件快速掃描測量，可以采集到工件外輪廓密集的三維數(shù)據(jù)點集，具備信息全、精度高、效率高、非接觸等優(yōu)點。⑵研究了協(xié)調數(shù)控機床（運動執(zhí)行單元）、激光測頭（數(shù)據(jù)采集單元）和測量軟件（上位機）之間的協(xié)調同步方法，實現(xiàn)了整個系

3、統(tǒng)在激光測頭高采集頻率和機床高速運動情況下的正確運行。⑶針對本文研究的在機激光掃描測量系統(tǒng)，提出了一種激光測頭安裝位姿的線性標定方法。該方法以標準球體為標定靶標，通過在多個角度對標準球進行測量并擬合球心，最終求解出激光測頭偏心和偏角的最優(yōu)解，標定過程簡單，精度可靠，適合工程實際應用。⑷研究了在機激光測量數(shù)控程序的自動編程方法，針對雙擺頭五軸數(shù)控機床的結構特點，給出了在機激光測量的后置處理方法，實現(xiàn)了在機激光掃描測量機床數(shù)控程序的自動編程