本文關鍵詞：自由曲面非接觸式測量方法研究及系統(tǒng)研制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 隨著現(xiàn)代計算機輔助設計、數(shù)字控制利計算機輔助制造等技術的發(fā)展，制造業(yè)越來越緊迫地要求開發(fā)先進的測量技術。本文在綜述國內(nèi)外關于自由曲面零件的數(shù)控測量方法、測量規(guī)劃、曲面造型、測量造型加工(3M)一體化技術研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢的基礎上，綜合利用激光測量、精密機械、光電子、CAD／CAM和自動控制等學科技術，在傳統(tǒng)數(shù)控銑床上研制開發(fā)了基于固高運動控制卡的非接觸式自由曲面激光測量系統(tǒng)，同時對測量方法和仿形加工技術等問題進行了深入研究。本文研究內(nèi)容包括以下幾個方面： 1．首次提出了未知曲面自適應測量的矩形細分法，實現(xiàn)測點的自適應分布，并通過仿真分析和實驗研究，驗證了該方法的有效性，為提高未知曲面的測量精度和效率提供了一種新方法。 2．分析了激光測頭線性測量范圍的局限性，提出了三種測頭跟蹤測量方式，，重點介紹了仿形跟蹤測量方法，提出了自動選擇跟蹤方法的模型。 3．提出利用CCD圖像獲取邊緣信息并用于指導測量規(guī)劃。說明了CCD的測量原理及測量方法，然后介紹了CCD坐標系和機床坐標系的統(tǒng)一，以一鼠標模型的測量為例，通過仿真分析證明了CCD測量規(guī)劃優(yōu)化的指導作用。 4．介紹了基于開放式運動控制器的激光測量系統(tǒng)的實現(xiàn)，對系統(tǒng)的精密伺服系統(tǒng)和精密機械系統(tǒng)作了描述，闡述了系統(tǒng)的軟件組成，最后通過幾個測量實例說明了該系統(tǒng)可快速、精確獲取物體表面的三維信息，為最終建立3M系統(tǒng)提供相應理論和實驗基礎。 5．介紹了數(shù)控仿形加工原理，與北京航天數(shù)控集團公司、杭州機床廠合作開發(fā)了“基于航天數(shù)控系統(tǒng)的激光測量仿型銑床”，并通過測量和加工實驗研究，驗證了該系統(tǒng)的可行性，為下一步開發(fā)仿形加工銑床的控制系統(tǒng)打下了理論和實驗基礎。 最后，總結(jié)本論文研究工作的主要結(jié)論，并對后續(xù)研究作了展望。
【關鍵詞】：激光測量 自由曲面 自適應測量 跟蹤測量 CCD 仿形加工
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2003
【分類號】：TG806
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-6
• 第一章 緒論6-15
• 1.1 課題研究的意義6-7
• 1.1.1 先進制造技術的重要性6
• 1.1.2 逆向工程在先進制造技術中的地位6-7
• 1.1.3 論文研究背景7
• 1.2 自由曲面研究的現(xiàn)狀7-13
• 1.2.1 自由曲面的測量方法7-9
• 1.2.2 自由曲面測量路徑規(guī)劃9-11
• 1.2.3 測點數(shù)據(jù)預處理和曲面建模11-13
• 1.3 本論文的主要研究內(nèi)容13-15
• 第二章 基于矩形細分法的自適應測量方法研究15-22
• 2.1 CAD模型已知的自適應測量15-16
• 2.2 未知曲面的自適應測量方法研究現(xiàn)狀16-18
• 2.3 矩形細分方法18-21
• 2.3.1 基本原理18-20
• 2.3.2 仿真分析20
• 2.3.3 實驗研究20-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第三章 基于激光點光源的跟蹤測量方法研究22-30
• 3.1 激光測頭的測量原理及測量局限性22-24
• 3.2 基于激光點光源的跟蹤測量方法24-27
• 3.2.1 直線式和階梯式跟蹤測量24-25
• 3.2.2 仿形跟蹤測量25-27
• 3.3 上下安全面設定27-28
• 3.4 自動選擇跟蹤方式28
• 3.5 本章小結(jié)28-30
• 第四章 CCD指導下的測量規(guī)劃及邊緣信息提取30-39
• 4.1 CCD的測量方法30-31
• 4.2 坐標轉(zhuǎn)換31-33
• 4.3 邊界拾取方法及實例33
• 4.4 邊緣信息指導測量規(guī)劃的意義33-35
• 4.5 點位的判斷35-37
• 4.6 仿真分析37-38
• 4.7 本章小結(jié)38-39
• 第五章 基于開放式運動控制器的激光測量系統(tǒng)實現(xiàn)39-54
• 5.1 激光測量系統(tǒng)的硬件組成39-41
• 5.1.1 總體框圖39
• 5.1.2 伺服與機械系統(tǒng)39-40
• 5.1.3 激光點光源接觸式測頭40-41
• 5.2 GT運動控制器41-43
• 5.3 系統(tǒng)的軟件模塊功能組成43-46
• 5.4 關鍵編程技術實現(xiàn)46-50
• 5.4.1 VXD實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集46-47
• 5.4.2 OpengGL實現(xiàn)圖形顯示47-50
• 5.5 測量實例50-53
• 5.6 本章小結(jié)53-54
• 第六章 激光測量系統(tǒng)在數(shù)控仿形銑床中的應用54-61
• 6.1 數(shù)控仿形加工原理54-55
• 6.2 軟件設計55-58
• 6.3 基于CASNUC901B的激光測量系統(tǒng)58-59
• 6.4 測量加工一體化實例59-60
• 6.5 本章小結(jié)60-61
• 第七章 結(jié)論與展望61-63
• 7.1 結(jié)論61-62
• 7.2 展望62-63
• 參考文獻63-67
• 作者攻讀碩士學位期間發(fā)表(錄用)的學術論文和參加的科研項目67-68
• 致謝68

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 鄭雪梅;王平江;吳浩;李瀟;;激光切割中FPCB定位和畸變校正方法[J];機床與液壓;2008年07期

2 張妮;張云文;劉偉軍;普雄鷹;;非接觸式激光測量系統(tǒng)平臺的搭建與實現(xiàn)[J];微計算機信息;2008年22期

3 徐立軍,王文,楊誠,陳子辰;自由曲面零件數(shù)字化集成加工技術研究[J];組合機床與自動化加工技術;2004年04期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 衣振國;數(shù)控—測量一體化技術研究與系統(tǒng)開發(fā)[D];大連理工大學;2010年

2 李氈紅;自由曲面表面加工質(zhì)量的在線實時檢測技術[D];西華大學;2011年

3 陳剛;軸承球直徑精密分級裝置的研制[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年

4 馮杭;基于數(shù)控轉(zhuǎn)臺的自由曲面外形產(chǎn)品快速測量技術研究[D];南京航空航天大學;2011年

5 胡愛田;基于光學測量的CAD建模理論與應用研究[D];廣東工業(yè)大學;2007年

6 尹茂東;基于旋轉(zhuǎn)平臺的物體表面三維重建研究[D];青島大學;2007年

7 劉寶源;紅外與可見光圖像融合技術研究[D];華中科技大學;2009年

8 程斌;基于造型原理的螺旋曲面測量參數(shù)研究與虛擬檢測平臺構建[D];華僑大學;2012年

  本文關鍵詞：自由曲面非接觸式測量方法研究及系統(tǒng)研制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：292016