本文關(guān)鍵詞：基于NURBS控制點(diǎn)重構(gòu)的曲面加工誤差測(cè)量與評(píng)定技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著汽車、模具和航空航天等行業(yè)的發(fā)展,具有自由曲面的零件在這些行業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,對(duì)零件的制造精度要求也變得越來(lái)越高。自由曲面零件加工誤差的測(cè)量和分析對(duì)提高零件的加工精度有重要的研究意義。NURBS方法在表示自由曲面時(shí)有很多優(yōu)勢(shì),在加工曲面重構(gòu)方面的應(yīng)用很廣泛。因此,在NURBS曲面理論的基礎(chǔ)上研究自由曲面零件加工誤差的測(cè)量技術(shù)對(duì)提高零件加工精度有十分重要的意義。本文在深入研究NURBS曲面相關(guān)理論知識(shí)和自由曲面測(cè)量技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出了一種新的基于在機(jī)測(cè)量NURBS曲面控制點(diǎn)重構(gòu)的方法,該理論方法能有效快速地進(jìn)行自由曲面加工誤差的分析和評(píng)定。 首先,本文闡述了論文的研究背景和研究意義,詳細(xì)介紹了自由曲面測(cè)量技術(shù)中的三坐標(biāo)機(jī)測(cè)量技術(shù)、在機(jī)測(cè)量技術(shù)和NURBS曲面重構(gòu)技術(shù)等領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀,簡(jiǎn)單介紹了曲面測(cè)量中的測(cè)頭半徑補(bǔ)償技術(shù),歸納了論文的框架和主要研究?jī)?nèi)容。在此基礎(chǔ)上分析了通過(guò)修改NURBS曲面形狀來(lái)重構(gòu)NURBS曲面的技術(shù),結(jié)合約束優(yōu)化的思想提出了基于NURBS曲面控制點(diǎn)重構(gòu)的曲面重構(gòu)技術(shù),利用VC++和OpenGL技術(shù)解決了NURBS曲面IGES文件的讀寫和顯示問(wèn)題。 其次,提出了一種基于NURBS控制點(diǎn)重構(gòu)的在機(jī)測(cè)量技術(shù)。與傳統(tǒng)的三坐標(biāo)機(jī)測(cè)量技術(shù)相比,該方法結(jié)合NURBS控制點(diǎn)重構(gòu)理論,可以在不移動(dòng)零件的前提下在機(jī)床上直接進(jìn)行測(cè)量,可以減小因零件重新定位而引起的誤差,有利于精確測(cè)得加工曲面的加工誤差。在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)分析了曲面測(cè)量過(guò)程中的測(cè)頭半徑補(bǔ)償技術(shù),提出了基于NURBS曲面法矢的測(cè)頭補(bǔ)償技術(shù),并簡(jiǎn)單分析了曲面測(cè)量時(shí)的測(cè)點(diǎn)規(guī)劃問(wèn)題。在基于NURBS曲面控制點(diǎn)重構(gòu)的方法重構(gòu)加工曲面的基礎(chǔ)上,利用優(yōu)化算法計(jì)算加工曲面到理論曲面間的最小距離,并以此來(lái)表示曲面的法向誤差；結(jié)合形位公差中的面輪廓度誤差對(duì)曲面的加工誤差進(jìn)行了評(píng)定。 最后,針對(duì)所提出的基于在機(jī)測(cè)量NURBS曲面控制點(diǎn)重構(gòu)的方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。利用加工曲面上測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)重構(gòu)加工曲面,通過(guò)比較加工曲面和理論曲面獲得曲面的加工誤差,并評(píng)定了曲面的面輪廓度誤差。實(shí)驗(yàn)結(jié)果很好地驗(yàn)證了所提出的方法的可行性和可靠性。
【關(guān)鍵詞】：自由曲面 加工誤差 在機(jī)測(cè)量 NURBS曲面控制點(diǎn) 誤差評(píng)定
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TG806
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目錄8-11
• 第一章 緒論11-22
• 本章摘要11
• 1.1 論文研究背景與研究意義11-13
• 1.1.1 論文研究背景11-12
• 1.1.2 論文研究意義12-13
• 1.2 研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)13-19
• 1.2.1 自由曲面測(cè)量13-16
• 1.2.2 測(cè)頭半徑補(bǔ)償16-17
• 1.2.3 NURBS曲面重構(gòu)技術(shù)17-19
• 1.3 論文結(jié)構(gòu)體系和主要研究?jī)?nèi)容19-22
• 1.3.1 論文的總體框架19-20
• 1.3.2 論文主要研究?jī)?nèi)容20-22
• 第二章 NURBS曲面控制點(diǎn)重構(gòu)方法22-40
• 本章摘要22
• 2.1 NURBS曲面的表達(dá)形式22-24
• 2.1.1 有理分式表示22-23
• 2.1.2 有理基函數(shù)表示23-24
• 2.1.3 齊次坐標(biāo)表示24
• 2.2 NURBS曲面的性質(zhì)24-25
• 2.3 NURBS曲面導(dǎo)矢計(jì)算25-28
• 2.3.1 B樣條曲面的偏導(dǎo)矢25-26
• 2.3.2 NURBS曲面的偏導(dǎo)矢26-27
• 2.3.3 NURBS曲面法矢27-28
• 2.4 NURBS曲面的重構(gòu)方法28-32
• 2.4.1 插入節(jié)點(diǎn)28-30
• 2.4.2 修改權(quán)因子30-31
• 2.4.3 修改控制點(diǎn)31-32
• 2.5 基于優(yōu)化約束的NURBS曲面控制點(diǎn)重構(gòu)32-34
• 2.6 NURBS曲面圖形化顯示及IGES文件輸出34-38
• 2.6.1 IGES文件介紹35-36
• 2.6.2 讀取IGES文件36-37
• 2.6.3 IGES文件輸出37-38
• 2.6.4 NURBS曲面OpenGL顯示38
• 2.7 本章小結(jié)38-40
• 第三章 自由曲面在機(jī)測(cè)量系統(tǒng)40-51
• 本章摘要40
• 3.1 曲面在機(jī)測(cè)量系統(tǒng)40-42
• 3.1.1 曲面在機(jī)測(cè)量系統(tǒng)介紹40-41
• 3.1.2 曲面在機(jī)測(cè)量系統(tǒng)的特性41-42
• 3.2 曲面在機(jī)測(cè)量系統(tǒng)設(shè)置42-45
• 3.2.1 測(cè)頭開啟/關(guān)閉方式設(shè)置42-44
• 3.2.2 測(cè)頭標(biāo)定44
• 3.2.3 測(cè)頭配對(duì)44-45
• 3.3 曲面在機(jī)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量過(guò)程45-47
• 3.3.1 X、Y和Z單個(gè)平面測(cè)量46
• 3.3.2 內(nèi)孔和外圓測(cè)量46
• 3.3.3 凸臺(tái)和凹槽測(cè)量46-47
• 3.4 測(cè)頭半徑補(bǔ)償47-49
• 3.5 測(cè)點(diǎn)規(guī)劃49-50
• 3.6 本章小結(jié)50-51
• 第四章 基于NURBS控制點(diǎn)重構(gòu)的加工誤差及其評(píng)定51-57
• 本章摘要51
• 4.1 曲面的加工誤差51-54
• 4.1.1 曲面的加工誤差51-52
• 4.1.2 點(diǎn)到曲面的最小距離52
• 4.1.3 曲面加工誤差計(jì)算52-54
• 4.2 曲面加工誤差評(píng)定54-56
• 4.2.1 曲面的面輪廓度誤差54-55
• 4.2.2 曲面的面輪廓度誤差評(píng)定方法55-56
• 4.2.3 曲面的面輪廓度誤差計(jì)算56
• 4.3 本章小結(jié)56-57
• 第五章 實(shí)驗(yàn)研究57-68
• 本章摘要57
• 5.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)57-58
• 5.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程58-64
• 5.2.1 NURBS曲面零件設(shè)計(jì)58-59
• 5.2.2 NURBS曲面零件加工59-61
• 5.2.3 測(cè)量坐標(biāo)系標(biāo)定61-62
• 5.2.4 測(cè)點(diǎn)規(guī)劃62-63
• 5.2.5 加工曲面測(cè)量63-64
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析64-67
• 5.3.1 基于NURBS控制點(diǎn)重構(gòu)的加工曲面64-65
• 5.3.2 基于Imagware軟件重構(gòu)的加工曲面65-67
• 5.4 本章小結(jié)67-68
• 第六章 總結(jié)和展望68-71
• 6.1 總結(jié)68-69
• 6.2 展望69-71
• 攻讀碩士學(xué)位論文期間發(fā)表的論文和參加科研情況71-72
• 參考文獻(xiàn)72-74

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李大鵬;;三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)在復(fù)雜自由曲面檢測(cè)中的應(yīng)用[J];工具技術(shù);2007年09期

2 藺小軍;王增強(qiáng);單晨偉;;自由曲面CMM測(cè)量測(cè)頭半徑補(bǔ)償方法[J];航空制造技術(shù);2011年10期

3 王建華，林其駿，，喬桂芳;復(fù)雜型面測(cè)量中測(cè)頭中心的軌跡曲面及測(cè)頭半徑的三維補(bǔ)償[J];計(jì)量學(xué)報(bào);1994年02期

4 慈瑞梅,李東波;逆向工程中NURBS曲面重構(gòu)技術(shù)研究[J];南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年04期

5 楊自科;卞光耀;單英吉;;工件在機(jī)測(cè)量在葉片、葉輪加工過(guò)程中的應(yīng)用[J];航空制造技術(shù);2011年21期

6 李海,徐海衛(wèi);基于3D數(shù)模的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)曲面檢測(cè)[J];中國(guó)測(cè)試技術(shù);2005年04期

7 廖菲;曾韜;;基于三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的曲面測(cè)量規(guī)劃方法[J];微計(jì)算機(jī)信息;2010年10期

8 張?zhí)l(fā);秦新強(qiáng);程?hào)|旭;;基于權(quán)因子的NURBS曲面形狀修改[J];西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2006年02期

9 楊光,岳彥芳;在機(jī)測(cè)量與反求系統(tǒng)[J];現(xiàn)代制造工程;2003年08期

10 史恩秀;郭俊杰;周宏菊;邵偉;;大型薄板曲面件在機(jī)測(cè)量技術(shù)的研究[J];儀器儀表學(xué)報(bào);2009年09期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 牟魯西;復(fù)雜曲面零件在機(jī)測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用[D];華中科技大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：基于NURBS控制點(diǎn)重構(gòu)的曲面加工誤差測(cè)量與評(píng)定技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：274073