【摘要】：隨著我國先進制造技術的發(fā)展,對產品進行快速地高精度和自動化測量已經顯得尤為重要。三坐標測量機作為一種高精度的測量儀器,廣泛應用于各種復雜測量環(huán)境。為了解決在CAD模型提供幾何信息的基礎上自動生成三坐標測量機測量路徑規(guī)劃的問題,本論文開發(fā)了一款基于CAD模型的三坐標測量機路徑規(guī)劃的軟件系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于CAD模型離線編程,提高測量系統(tǒng)的自動化程度、采樣質量和系統(tǒng)的測量結果。本論文主要的研究內容如下:1、分析了基于CAD模型的三坐標測量機路徑規(guī)劃系統(tǒng)和工作過程。通過各部分內容分析,確定了以CAD/CMM轉換接口,獲取測量任務,測量表面測量點數(shù)量和分布規(guī)劃和最優(yōu)測量路徑的規(guī)劃等內容為基礎的總體系統(tǒng)方案。開發(fā)了基于Visual Studio 2010的開發(fā)平臺,同時利用OpenCasCade搭建三維模型重繪環(huán)境的三坐標測量機路徑規(guī)劃系統(tǒng)的人機交互界面;2、測量點的數(shù)量和分布策略。首先研究了CAD模型的讀取,其包括數(shù)據(jù)的讀入、模型重繪和幾何拓撲信息讀取。最后研究了一般平面、圓柱圓錐面和自由曲面的測量點數(shù)量和分布策略;3、測量點路徑規(guī)劃研究。設計了基于蟻群算法的測量點路徑規(guī)劃,其中包括蟻群算法的基本原理、過程和特點,并且應用實驗得到了一組最合適的參數(shù);4、進行大量的實驗數(shù)據(jù),把蟻群算法得到的最優(yōu)路徑與模擬退火算法所得的結果進行比較,最終驗證了算法的正確性和系統(tǒng)的有效性和可行性。
【圖文】：

本文開發(fā)了基于 CAD 模型的三坐標測量機的路徑規(guī)劃軟件針對不同測量面獲取測量點的數(shù)據(jù)信息，并且在此基礎上實現(xiàn)最優(yōu)坐標測量機及其發(fā)展現(xiàn)狀坐標測量機是一種高效率、高精密和測量范圍大的測量儀器，在航天機械制造等的工業(yè)中應用很常見，可以對零件的尺寸、外形、形狀公等進行測量[5]。同時也可以對一些空間形面進行測量，例如導軌、箱、齒輪、缸體等，，并且還能對一些復雜連續(xù)曲面進行掃描測量和實現(xiàn)一體化。由于三坐標測量機的通用性強、精度高、效率高、測量范圍一些優(yōu)點[6]，伴隨著它從第一臺誕生到現(xiàn)在的飛速發(fā)展，已經成為一的測量儀器。坐標測量機的種類形式各種各樣，性能多樣，在實際測量中放置的環(huán)樣，但是主體也是由一定的部分組成。三坐標測量機的主體結構如圖

例如表面積、重心、體積、曲率半徑等； 使用插值、逼近、投影計算幾何體。b) 幾何體的可視化和控制功能 幾何體旋轉； 幾何體縮放； 幾何體著色和顯示。c) 程序框架 關聯(lián)非幾何數(shù)據(jù)與幾何實體； 模型參數(shù)化； 桌面應用管理。2.2 三坐標測量機的路徑規(guī)劃系統(tǒng)基于 CAD 模型的三坐標測量路徑規(guī)劃系統(tǒng)研究，其中路徑規(guī)劃的研究核心一般包括 CAD/CMM 轉換接口，獲取測量任務，測量點數(shù)量和分布規(guī)劃，測量路徑的規(guī)劃和路徑仿真，執(zhí)行測量和測量數(shù)據(jù)分析[20]。
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TH721;TP391.72

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本文編號：2706058