三坐標(biāo)測量在葉片反求工程中的理論及應(yīng)用研究.pdf

1、反求工程是從已知對象的測量出發(fā)，對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分割、組織、幾何建模求出對象的幾何模型，它被廣泛應(yīng)用于模具制造、航天、航空、造船、汽車、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。
　　為了解決葉片反求過程中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、曲面重建、曲面重建精度及實(shí)體建模等方面的問題，本文盡可能以原始幾何參數(shù)還原為宗旨，對反求工程的研究范圍及其相關(guān)內(nèi)容作了詳細(xì)的分析研究。
　　本文主要針對大慶石油化工機(jī)械廠科技攻關(guān)項(xiàng)目：“三坐標(biāo)測量機(jī)在導(dǎo)向器葉片反求工程中的應(yīng)用”展開研究工作。首

2、先對反求工程做了總體性介紹、分析，其中包括反求工程的背景、意義、概念、發(fā)展現(xiàn)狀、關(guān)鍵技術(shù)等。然后對本測量系統(tǒng)所采用的意大利HeraElios橋式三坐標(biāo)測量機(jī)作了詳細(xì)的介紹，其中包括測量機(jī)結(jié)構(gòu)、測量原理、軟件和硬件系統(tǒng)。以盡量減少測量過程中的誤差為目的對三坐標(biāo)測量機(jī)測頭的選取、測量路徑的規(guī)劃、測量方式的選擇以及測量中坐標(biāo)系的建立等具體問題進(jìn)行了研究。
　　從曲線的數(shù)學(xué)原理入手，經(jīng)過不同曲線類型優(yōu)缺點(diǎn)比較，最終選擇曲率效果好、擬合精度

3、高的NURBS曲線進(jìn)行葉片數(shù)據(jù)點(diǎn)曲線擬合。
　　提出了一種簡便數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的方法，即運(yùn)用Rhinoceros（犀牛）軟件將測量數(shù)據(jù)結(jié)果“.TXT”文件成功轉(zhuǎn)換為“.IGES”文件格式，實(shí)現(xiàn)了UG軟件對數(shù)據(jù)點(diǎn)的成功調(diào)用。
　　通過編寫Winmeil語言程序?qū)θ~片樣件進(jìn)行表面數(shù)據(jù)采集，給出了測量采集的具體流程和基本方法，得出了實(shí)際測量結(jié)果；同時(shí)對葉片表面測量數(shù)據(jù)的進(jìn)行去毛刺、平滑、中值濾波、樣條插值等預(yù)處理。
　　建立點(diǎn)云

4、切片曲線全局、分段約束優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，優(yōu)化葉片數(shù)據(jù)點(diǎn)云各個(gè)截面的特征曲線段，減少截面離散數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的逼近誤差與離散特征曲線段的約束誤差。
　　在UG軟件中對導(dǎo)入的三旋導(dǎo)向器葉片數(shù)據(jù)點(diǎn)云進(jìn)行NURBS形式曲線曲面擬合，生成葉片片體，片體經(jīng)修剪之后，利用UGModeling模塊，基于片體參數(shù)特征建立三維實(shí)體，并賦予材料特性。三維實(shí)體可以通過后置處理，生成NC程序，直接對所建模型進(jìn)行數(shù)控加工。另外，對葉片測量中的誤差來源和誤差具體大小進(jìn)行