【摘要】：隨著現(xiàn)代制造業(yè)的快速發(fā)展,人們對零部件輪廓構(gòu)造提出多元化要求的同時(shí),對零部件表面質(zhì)量的要求也相應(yīng)提高。加工質(zhì)量推動(dòng)著幾何量檢測技術(shù)的發(fā)展。布點(diǎn)方法與誤差評定算法對提高檢測質(zhì)量和效率有著直接的影響。本文主要對復(fù)雜曲面的布點(diǎn)策略和誤差評定方法進(jìn)行了研究。 本文首先對復(fù)雜曲面測點(diǎn)分布問題進(jìn)行了研究,提出了一種基于距離的曲線、曲面布點(diǎn)方法。根據(jù)曲線-曲面的關(guān)系,在對曲線布點(diǎn)方法進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上,將其擴(kuò)展來解決曲面的采樣問題。根據(jù)加工要求對曲線進(jìn)行初始測點(diǎn)分割,然后逐層求精、迭代選點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了曲線的自適應(yīng)布點(diǎn)。進(jìn)而應(yīng)用初始網(wǎng)格點(diǎn)與基于距離的迭代選點(diǎn)相結(jié)合的采樣方法,實(shí)現(xiàn)了曲面測點(diǎn)的自適應(yīng)分布。該方法使測點(diǎn)能夠隨曲面曲率變化進(jìn)行疏密分布,有效的反映曲面的拓?fù)湫畔ⅰ?其次,對復(fù)雜曲面的誤差評定方法進(jìn)行了研究。利用最小二乘法構(gòu)建誤差評定的目標(biāo)函數(shù)。通過對齊局部坐標(biāo)系和構(gòu)建點(diǎn)對約束條件,優(yōu)化了初始條件,然后應(yīng)用迭代最近點(diǎn)(ICP)算法,對影響曲面位移與旋轉(zhuǎn)的六個(gè)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,從而完成了復(fù)雜曲面輪廓度誤差的評定工作。根據(jù)加工中的基準(zhǔn)情況和曲面成型理論,針對大坡度以及曲率變化平緩的曲面提出了投影轉(zhuǎn)換坐標(biāo)、用平面度最小區(qū)域法求解的方法。 最后利用仿真實(shí)驗(yàn)對上述算法進(jìn)行了相關(guān)驗(yàn)證。采用基于距離的曲面布點(diǎn)方法,對仿真曲面進(jìn)行自適應(yīng)布點(diǎn),并通過添加誤差項(xiàng)來模擬真實(shí)測點(diǎn),然后應(yīng)用ICP法和投影法分別對其進(jìn)行了誤差評價(jià)。實(shí)驗(yàn)表明,文中方法穩(wěn)定有效,具有實(shí)用性。
【圖文】：

圖 2-1 曲面片網(wǎng)格點(diǎn)處法向矢量示意圖線的弧長，有2 2 2 (r r ) r ( ) 2 r r u v u u v du dv du d，2rv G，有2 2 ( ds ) E ( du ) 2 Fdudv G ( d面的第一基本公式，E、F、G 稱數(shù) u、v 的連續(xù)函數(shù)。 , v)，u、v 同取為弧長 s 的函數(shù)，則，因此切矢量：r' r ru vdu dvds ds 2 2 2du dudv dv d u

圖 2-2 雙三次 B 樣條曲面片面沿任一參數(shù)方向按所取節(jié)點(diǎn)矢量不同分片 Bézier 與非均勻 B 樣條。B-spline 造型中非常受歡迎。下面簡要介紹它的-spline 曲線在每一曲線段內(nèi)部是無限次p r次可微的，r 是該節(jié)點(diǎn)的重復(fù)度。由于 B-spline 的局部性， p 次 B-sP (u)最多與 p 1個(gè)控制頂點(diǎn) Pjikj 關(guān)；移動(dòng)該曲線的第i 個(gè)控制頂點(diǎn)iP 至多線的形狀，對曲線的其余部分不發(fā)生影。B-spline 曲面的形狀和位置與坐標(biāo)系的半徑補(bǔ)償時(shí)，工程中常采用三次均勻 B用它的局部性質(zhì)，，對其局部區(qū)域進(jìn)行修床坐標(biāo)系之間進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的時(shí)候，由P30
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TH161

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 譚啟蒙;基于視覺定位跟蹤的大型機(jī)械部件數(shù)字化對接關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 宋紅滾;基于LabVIEW渦旋盤輪廓度測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];南昌大學(xué);2012年

本文編號：2658827