【摘要】：彎管是工業(yè)領域應用廣泛的一類零部件,而彎管檢測是彎管生產中的重要環(huán)節(jié)。早期彎管檢測采用專用檢具,需要針對每種彎管零件單獨設計檢具,并且測量效率低、測量結果無法量化。為提高檢測效率,本文研究彎管非接觸、數字化檢測中的關鍵技術問題,即針對掃描的彎管點云數據,研究了一種識別彎管圓柱段和圓環(huán)段的方法,以便求出彎管的特征參數,重建彎管模型,進而與CAD模型進行比對,得到彎管成型誤差。本文主要研究內容如下:1.對于彎管點云數據,提取曲面基本屬性信息。利用主成分分析方法估算每點處的法矢,采用局部二次曲面擬合辦法,基于微分幾何知識和矩陣知識計算出法矢和主曲率;2.彎管點云數據的分段處理。將每個點的主方向映射到單位球上,利用聚類算法識別出圓柱段;從每個數據點沿著其法線方向(指向彎管內部)移動半徑長度,得到的點視為中心線上的點,進而提取出有序點集;采用累加弦長法參數化原始點云數據,并采用快速排序手段重新排序點云數據;3.彎管模型重建與誤差分析。基于前兩步得到的分段數據點集,采用最小二乘法分別對圓柱段和圓環(huán)段進行擬合,得到各段幾何圖形有關位置、方向和大小的參數。通過Openg GL中的圖形顯示和轉換函數進行模型的三維重建顯示,最后進行誤差分析。同已有方法對比,本方法利用管道面的對稱性特征,無需采集完全的點云數據,減少了計算量,提高了檢測效率。
【圖文】：

、航天、輪船、汽車、建筑、化工等許多工業(yè)部門均有應用，如圖 1.2，航空發(fā)動機上的管路系統(tǒng)就大量的使用彎管零件[1]。對于像航空發(fā)動類高精密的產品，每個彎管零部件的生產和檢測都決定產品最后的應用。目前，彎管加工一般采用冷彎成型，不論加工設備多先進、加工操作準，在加工過程中都避免不了彎管的回彈。彎管回彈現象使其成形質量影響而產生誤差，因此在大批量生產過程中，對彎管零件進行幾何形狀測和校正就顯得尤為重要。

圖 1. 2 航空發(fā)動機Fig 1.2 Aeroengine統(tǒng)的測量設備對比，手持式三維激光掃描儀設備輕便而且實時性、易操作性、抗干擾能力等特點，采用該類儀器[3]表面或真實場景中的大規(guī)模點云數據，效率高。三維激光程、文物保護、虛擬現實、施工監(jiān)控等多個領域得到廣泛已逐步取代傳統(tǒng)技術，成為快速獲取空間實體三維模型的采用三維掃描技術完成點云數據的采集后，，一般需要進行進行三維建模。彎管的檢測結果呈現的是特征參數比較，管零件缺陷部位，最好的方法是根據彎管的特征參數重建計的 CAD 模型比較，達到可視化的效果。本文將三維掃的檢測中，實現彎管的三維參數化建模與誤差評價。業(yè)生產中，任何一個部件的生產制造都需要遵循相應的尺工首先是按照半徑的尺寸要求加工一個圓柱形空心管，再
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TH161

【參考文獻】

相關期刊論文 前8條

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相關博士學位論文 前1條

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本文編號：2569606