本文關(guān)鍵詞：基于準(zhǔn)CAD模型的CMM自動(dòng)測(cè)量技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)CMM (Coordinate Measuring Machine)以其獨(dú)特的測(cè)量方式,滿足對(duì)形狀誤差和位置誤差等眾多加工參數(shù)測(cè)量的要求,隨著計(jì)算機(jī)數(shù)控化開發(fā),使得CMM測(cè)量自動(dòng)化成為現(xiàn)實(shí)。在安排CMM測(cè)量路徑時(shí),根據(jù)被測(cè)曲面特征,將曲面分為已知數(shù)學(xué)模型和未知數(shù)學(xué)模型的曲面。前者易于實(shí)現(xiàn)CMM的自動(dòng)測(cè)量規(guī)劃,操作相對(duì)成熟和穩(wěn)定,而后者操作比較困難,測(cè)量誤差比較大。本文以未知模型曲面的CMM測(cè)量為研究重點(diǎn),提出采用準(zhǔn)CAD模型規(guī)劃CMM測(cè)量路徑。根據(jù)激光掃描儀測(cè)量速度快,測(cè)量方便等優(yōu)點(diǎn),采用激光掃描儀采集數(shù)據(jù),通過對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)拼合、數(shù)據(jù)處理、坐標(biāo)系建立等操作,建立準(zhǔn)CAD模型,以準(zhǔn)CAD模型為連接紐帶,用于解決未知模型曲面難于安排CMM測(cè)量路徑的難題。 本論文首先分析CMM的系統(tǒng)誤差:即機(jī)械結(jié)構(gòu)誤差、溫度誤差、探頭探測(cè)誤差、軟件算法誤差和測(cè)量誤差等五個(gè)方面;分析CMM的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置:即探針的選擇、探測(cè)距離的設(shè)置,探針旋轉(zhuǎn)角度的設(shè)置、探針運(yùn)動(dòng)速度四個(gè)方面對(duì)精度的影響。采用三點(diǎn)共圓理論選用適合的探針。對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的路徑規(guī)劃提出五點(diǎn)建議,其中針對(duì)物體對(duì)稱性和重疊性的特點(diǎn),以葉輪為例,闡述采用對(duì)稱性進(jìn)行CMM路徑規(guī)劃的優(yōu)越性。 其次分析激光掃描儀的系統(tǒng)誤差:即機(jī)械系統(tǒng)誤差、標(biāo)定誤差、光學(xué)系統(tǒng)誤差、系統(tǒng)拼合誤差等四個(gè)方面;分析激光掃描儀系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置對(duì)精度的影響。通過分析和試驗(yàn)驗(yàn)證,確定了傾斜角度和工件焦距設(shè)置位置這兩個(gè)影響測(cè)量誤差的主要因素,以此為輸入樣本,建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,實(shí)現(xiàn)測(cè)量誤差的軟件補(bǔ)償。試驗(yàn)證明,此方法在很大的程度上對(duì)誤差進(jìn)行補(bǔ)償,提高了測(cè)量精度。 在分析現(xiàn)有CMM測(cè)量路徑算法的基礎(chǔ)上,根據(jù)準(zhǔn)CAD模型特點(diǎn),本文提出基于準(zhǔn)CAD模型的矢量相似淘汰算法,此算法是根據(jù)測(cè)量鄰近點(diǎn)之間的曲率變化關(guān)系,優(yōu)化測(cè)量點(diǎn),規(guī)劃CMM測(cè)量路徑。以VC++6.0為平臺(tái),建立DMIS程序仿真檢驗(yàn)平臺(tái)。試驗(yàn)證明,經(jīng)過仿真檢驗(yàn)平臺(tái)檢驗(yàn)調(diào)試的DMIS程序,可以直接運(yùn)用到CMM測(cè)量中,并取得了良好的測(cè)量效果。 本文在研究國(guó)內(nèi)外葉片測(cè)量現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,針對(duì)未知模型葉片,采用準(zhǔn)CAD模型安排CMM路徑規(guī)劃,與傳統(tǒng)測(cè)量方式相比,此方式提高了測(cè)量效率和測(cè)量精度。
【關(guān)鍵詞】：三坐標(biāo)測(cè)量機(jī) 激光掃描儀 準(zhǔn)CAD模型 DMIS 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 軟件補(bǔ)償 VC++仿真 葉片測(cè)量
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TH721
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 三維測(cè)量技術(shù)9-11
• 1.1.1 三維測(cè)量技術(shù)的分類9
• 1.1.2 三維測(cè)量技術(shù)的測(cè)量特點(diǎn)9-11
• 1.1.3 三維測(cè)量技術(shù)的運(yùn)用11
• 1.2 三維測(cè)量技術(shù)的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.1 三維測(cè)量規(guī)劃的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 三維數(shù)據(jù)誤差修正的研究現(xiàn)狀12
• 1.3 課題背景和主要研究?jī)?nèi)容12-15
• 1.3.1 本課題的研究背景12-13
• 1.3.2 本課題的主要研究?jī)?nèi)容13-15
• 第二章 CMM 測(cè)量技術(shù)研究15-29
• 2.1 引言15
• 2.2 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的工作原理15
• 2.3 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的系統(tǒng)誤差分析15-19
• 2.3.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)誤差16-17
• 2.3.2 溫度誤差17
• 2.3.3 探頭探測(cè)誤差17-18
• 2.3.4 軟件算法誤差18
• 2.3.5 測(cè)量方法誤差18-19
• 2.4 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置19-22
• 2.4.1 探針的選擇19-20
• 2.4.2 探測(cè)距離的設(shè)置20
• 2.4.3 探針運(yùn)動(dòng)速度20-21
• 2.4.4 探針旋轉(zhuǎn)角度的設(shè)置21-22
• 2.5 探針的選擇22-25
• 2.5.1 探針參數(shù)設(shè)置的正交試驗(yàn)22-23
• 2.5.2 三點(diǎn)共圓的探頭半徑選擇算法23-25
• 2.6 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量路徑規(guī)劃25-28
• 2.6.1 測(cè)量坐標(biāo)系統(tǒng)一25
• 2.6.2 將規(guī)則部分和不規(guī)則部分分開25-26
• 2.6.3 表面孔域補(bǔ)凸后再進(jìn)行測(cè)量26
• 2.6.4 檢測(cè)點(diǎn)的分布26
• 2.6.5 物體的對(duì)稱性和重疊性26-28
• 2.7 本章小結(jié)28-29
• 第三章 激光掃描儀測(cè)量技術(shù)研究29-40
• 3.1 引言29
• 3.2 激光掃描儀的工作原理29
• 3.3 激光掃描儀的系統(tǒng)誤差29-30
• 3.3.1 機(jī)械系統(tǒng)誤差29
• 3.3.2 標(biāo)定誤差29
• 3.3.3 光學(xué)系統(tǒng)誤差29-30
• 3.3.4 系統(tǒng)拼合誤差30
• 3.4 激光掃描儀系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置30-33
• 3.4.1 傾斜角度的影響30-31
• 3.4.2 工件的焦距設(shè)置位置31-32
• 3.4.3 激光強(qiáng)度對(duì)誤差的影響32
• 3.4.4 表面顯像劑對(duì)精度的影響32
• 3.4.5 掃描間距對(duì)精度的影響32-33
• 3.5 BP 算法的誤差補(bǔ)償33-39
• 3.6 激光掃描儀測(cè)量路徑規(guī)劃39
• 3.7 本章小結(jié)39-40
• 第四章 準(zhǔn)CAD 模型的建立40-47
• 4.1 引言40
• 4.2 準(zhǔn)CAD 模型的建立流程40
• 4.3 數(shù)據(jù)采集40-42
• 4.4 數(shù)據(jù)拼合42-43
• 4.5 數(shù)據(jù)處理43-45
• 4.5.1 異常點(diǎn)處理43
• 4.5.2 數(shù)據(jù)平滑43-44
• 4.5.3 數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)44-45
• 4.6 坐標(biāo)系建立45-46
• 4.7 本章小結(jié)46-47
• 第五章 基于準(zhǔn)CAD 模型的CMM 自動(dòng)測(cè)量47-57
• 5.1 引言47
• 5.2 CMM 測(cè)量模式47-48
• 5.2.1 聯(lián)機(jī)編程47
• 5.2.2 脫機(jī)編程47
• 5.2.3 自動(dòng)編程47-48
• 5.3 DMIS 程序48-49
• 5.3.1 DMIS 程序主單元48
• 5.3.2 DMIS 程序子單元48-49
• 5.4 CMM 測(cè)量路徑規(guī)劃的基本要求49-50
• 5.5 基于準(zhǔn)CAD 模型的CMM 檢測(cè)路徑參數(shù)設(shè)置50-54
• 5.5.1 觸測(cè)矢量的算法50-52
• 5.5.2 矢量淘汰算法確定測(cè)量點(diǎn)52-53
• 5.5.3 定位點(diǎn)的確定53-54
• 5.5.4 安全點(diǎn)的確定54
• 5.6 CMM 自動(dòng)測(cè)量模擬仿真流程54-55
• 5.7 CMM 自動(dòng)測(cè)量結(jié)果分析55-56
• 5.8 本章小結(jié)56-57
• 第六章 汽輪機(jī)葉片葉型的CMM 自動(dòng)測(cè)量57-64
• 6.1 引言57
• 6.2 葉型測(cè)量原理57-58
• 6.3 葉型的國(guó)內(nèi)外測(cè)量58-60
• 6.3.1 標(biāo)準(zhǔn)樣模法58
• 6.3.2 投影儀測(cè)量法58-59
• 6.3.3 葉片自動(dòng)繪圖測(cè)量法59
• 6.3.4 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量法59-60
• 6.4 未知模型葉片的CMM 自動(dòng)測(cè)量60-63
• 6.4.1 葉片仿真測(cè)量實(shí)例60-62
• 6.4.2 基于準(zhǔn)CAD 模型的CMM 自動(dòng)測(cè)量結(jié)果分析62-63
• 6.5 本章小節(jié)63-64
• 第七章 總結(jié)與展望64-66
• 7.1 本文的主要工作和貢獻(xiàn)64-65
• 7.1.1 論文的主要工作64
• 7.1.2 論文的創(chuàng)新點(diǎn)64-65
• 7.1.3 論文存在的不足65
• 7.2 后續(xù)研究工作展望65-66
• 致謝66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 附錄：作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文71

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 丁志耀;張俐;李東升;王延忠;;面齒輪齒面檢測(cè)路徑規(guī)劃方法研究[J];機(jī)床與液壓;2011年17期

2 李濤;陳余慶;李鵬;;基于復(fù)合測(cè)頭的工件加工在機(jī)測(cè)量技術(shù)研究[J];機(jī)床與液壓;2011年21期

3 陳余慶;李濤;李鵬;王文超;;基于對(duì)象幾何特征的觸發(fā)檢測(cè)路徑規(guī)劃[J];組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù);2011年04期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 胡建峰;汽車車身三坐標(biāo)測(cè)量與數(shù)據(jù)處理的研究[D];湖南大學(xué);2011年

2 丁雷;基于CAD的曲面零件幾何測(cè)量規(guī)劃方法[D];大連理工大學(xué);2013年

3 郝鵬君;基于NURBS的汽輪機(jī)葉片建模和測(cè)量技術(shù)的研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：基于準(zhǔn)CAD模型的CMM自動(dòng)測(cè)量技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：258538