本文關(guān)鍵詞：精密葉輪的三坐標(biāo)測量路徑規(guī)劃，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《河南科技大學(xué)》 2015年

精密葉輪的三坐標(biāo)測量路徑規(guī)劃

葉欣  

【摘要】：葉輪廣泛應(yīng)用于離心壓縮機(jī)、離心葉片泵、渦輪膨脹機(jī)、內(nèi)燃機(jī)增壓器等領(lǐng)域,是機(jī)械、化工等行業(yè)中常用的關(guān)鍵零件。精密葉輪的尺寸精度和表面質(zhì)量對機(jī)器的性能起著決定性的影響,但由于其葉片型面通常為自由曲面,結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,對整體葉輪葉片的數(shù)字化測量和誤差評(píng)定是保證葉片曲面加工質(zhì)量的關(guān)鍵。三坐標(biāo)測量機(jī)(CMM)作為接觸式測量設(shè)備的典型代表,不但能對具有復(fù)雜形狀的工件的空間尺寸進(jìn)行測量,且具有測量精度高、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。在三坐標(biāo)測量機(jī)上實(shí)現(xiàn)高效、可靠地測量精密葉輪的關(guān)鍵是CMM測量路徑規(guī)劃。本文研究了精密葉輪的三坐標(biāo)測量機(jī)(CMM)測量路徑規(guī)劃的關(guān)鍵技術(shù):葉輪的設(shè)計(jì)與三維數(shù)字化造型、CMM頂層測量規(guī)劃、CMM底層測量路徑規(guī)劃和葉輪葉片曲面的誤差評(píng)定,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。研究了葉輪的設(shè)計(jì)過程與三維數(shù)字化造型方法,根據(jù)泵的各方面水力參數(shù)計(jì)算出葉輪主要部位的尺寸,采用非均勻有理B樣條(NURBS)曲線構(gòu)建了葉輪主要部位的曲線,用掃成法構(gòu)造了葉片曲面,實(shí)現(xiàn)了精密葉輪的三維數(shù)字化造型。為葉輪的CMM路徑規(guī)劃和葉輪表面的誤差評(píng)定奠定了基礎(chǔ)。研究了精密葉輪的頂層測量規(guī)劃,三坐標(biāo)測量機(jī)測量規(guī)劃分為頂層測量規(guī)劃和底層測量規(guī)劃,頂層測量規(guī)劃主要包括:被測零件的安放與定位、CMM測頭的選擇及其空間姿態(tài)的優(yōu)化控制和虛、實(shí)測量基準(zhǔn)的融合等內(nèi)容。實(shí)現(xiàn)了精密葉輪的底層測量路徑規(guī)劃,包括:測量點(diǎn)的選擇、分組、排序。分析了CMM各種掃描測量方式,基于葉片的邊界曲線重構(gòu)了輔助測量曲面,采用UV參數(shù)線法生成了單個(gè)葉片曲面的測量路徑,并進(jìn)行了多葉片間的測量路徑連接,實(shí)現(xiàn)了葉輪CMM測量路徑的優(yōu)化。在基準(zhǔn)匹配和誤差評(píng)定方面,研究了測量點(diǎn)坐標(biāo)與CAD模型的基準(zhǔn)匹配算法,采用點(diǎn)到曲面距離的逼近算法獲得了精密葉輪葉片各部位的誤差,并對誤差結(jié)果進(jìn)行了對比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。通過對精密葉輪的數(shù)字化測量及誤差評(píng)定技術(shù)的研究,得到了葉片各部位的誤差分布情況,研究結(jié)果可提高葉輪的加工精度;研究方法也可應(yīng)用于其它的高精度回轉(zhuǎn)體曲面零件中,在實(shí)際工程中具有一定的應(yīng)用價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：河南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH721
【目錄】：

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