基于形位誤差評定的復(fù)雜零件質(zhì)量檢測技術(shù)研究.pdf

1、為滿足產(chǎn)品的功能需求，零件結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，制造企業(yè)機(jī)械加工技術(shù)也得到了快速發(fā)展，不僅要求制造企業(yè)采用數(shù)控機(jī)床等先進(jìn)的裝備進(jìn)行加工，同時(shí)對加工零件質(zhì)量檢測技術(shù)也提出了更高的要求，如檢測的速度、精度及成本等?，F(xiàn)有的質(zhì)量檢測技術(shù)的數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)處理過程復(fù)雜，檢測單一結(jié)構(gòu)特征的簡單零件具有優(yōu)勢，對復(fù)雜零件的檢測存在多結(jié)構(gòu)特征數(shù)據(jù)采集困難、尺寸受限程度大等問題。因此，本文使用三維激光掃描儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，研究了復(fù)雜零件的質(zhì)量檢測技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了形位誤差評

2、定，同時(shí)解決了形位誤差評定優(yōu)化算法中存在著迭代過多、計(jì)算量過大、搜索方向盲目等問題，保證了加工的零件符合設(shè)計(jì)要求，同時(shí)滿足生產(chǎn)高效率，低成本的需求。主要研究內(nèi)容如下：
　　首先，研究了點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取的途徑。對比了接觸式測量與非接觸式測量優(yōu)缺點(diǎn)，分析不同激光掃描儀的工作原理和數(shù)據(jù)獲取方式。針對點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取實(shí)例進(jìn)行對比分析，實(shí)驗(yàn)證明，手持式激光掃描儀采集的數(shù)據(jù)點(diǎn)位分布均勻，數(shù)據(jù)采集方式較其他掃描儀靈活，采集數(shù)據(jù)的誤差也相對較小，因此將手

3、持式激光掃描儀作為復(fù)雜零件檢測的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的獲取設(shè)備。
　　其次，研究了復(fù)雜零件的點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理方法。根據(jù)原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)去噪處理技術(shù)及點(diǎn)云數(shù)據(jù)的精簡算法，提出了采用隨機(jī)與曲率采樣相結(jié)合的方法對點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行精簡；研究了點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型與實(shí)體 CAD模型對齊技術(shù)，其中包括基于三點(diǎn)對齊、基于特征對齊以及最佳擬合對齊技術(shù)，并且根據(jù)多特征復(fù)雜零件的特點(diǎn)，提出了基于特征對齊法與最佳擬合對齊法相結(jié)合的混合對齊方法。
　　再次，建立了基于改進(jìn)蜂群算法

4、的形位誤差評定模型。根據(jù)所獲得的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，按照最小條件評定原則，分別建立了圓柱度誤差、平面度誤差以及空間直線度誤差三個(gè)數(shù)學(xué)模型，針對傳統(tǒng)算法在形位誤差評定中存在的不足，設(shè)計(jì)了不同的改進(jìn)的蜂群算法分別對圓柱度誤差、平面度誤差以及空間直線度誤差進(jìn)行求解和優(yōu)化評定，通過實(shí)例證明，在形位誤差評定中應(yīng)用改進(jìn)的蜂群算法可以解決運(yùn)算過程中迭代次數(shù)過多，搜索方向盲目等問題，提高了形位誤差評定的速度和精度。
　　最后，研究了復(fù)雜零件質(zhì)量檢測。以某復(fù)