资源描述：
《基于三坐标测量机的曲面测量规划方法new》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、您的论文得到两院院士关注CADCAM文章编号:1008-0570(2010)04-1-0153-02基于三坐标测量机的曲面测量规划方法PlanningoftheMeasuringPathonFreedomSurfaceinCoordinateMeasuringMachines(中南大学)廖菲曾韬LIAOFeiZENGTao摘要:在三坐标测量中,测量路径的优化是实现曲面自动测量的基础。分析综述了常用的几种测量路径优化方法后,本文提出一种基于多项式法的三次样条插值法。通过实例的测量验证,并与多项式法进行比较,证实三次样条插值法可大大提高三坐标测量机的测量精度和效率。关键词:
2、三坐标测量机;自由曲面;测量路径优化;三次样条插值法中图分类号:TP391.76文献标识码:AAbstract:Inthree-coordinatemeasurement,measuringpathoptimizationisabasisforautomaticmeasurementoffree-form.Inthispaper,severaltypicalmethodsformeasuringpathplanningarepresentedandanalysed,andacubicsplineinterpolationbasedonthepolynomialmetho
3、disdeveloped.Accordingtothismethod,aentityhadbeenmeasuredandthedatabeencomparedwithwhichwasacquiredusingthepolynomialmethod.Validationtestshowsthatthismethodcanenhancethemetricalprecisionandefficiency.技Keywords:CoordinateMeasuringMachine;SculpturedSurface;MeasurePathOptimization;CubicSpl
4、ineInterpolation术是曲面三角形自适应测量方法和等步长测量方法。1概述曲面三角形自适应测量方法。理想的测量路径方法是使测创逆向工程(反求工程)是对产品设计过程的一种描述,是指借点分布的疏密随曲面曲率的变化而变化,曲率越大,测点越密,反助各类测量手段和技术从实际物体上采集大量的三维坐标点,之则越稀疏。这种测量方法充分利用了待测曲面的几何特性,使新由这些数据点建立该物体的几何模型,并结合快速成形技术得测点的分布随曲面曲率的大小的变化而变化,减少了冗余数(RPM),从而更快速地制造出产品。主要包括数据采集、数据处据,而且测点数据拓扑结构明显,有利于后续的数据处理
5、。但其理、CAD几何建模、产品模拟及再设计、后处理等流程。缺点是对测点的处理比较琐碎,一般需要计算和编程处理,很难已知CAD模型的自由曲面规划方法是在设计基准坐标系实现实时测量。下根据加工精度要求确定测点数和测点分布,以及对应理论模等步长测量法。测量的时候采取等间距取点,这种采样方法型上的点,由这些点指导三坐标测量机进行测量。因此,采样方简单易用,但其缺点是当曲面曲率变化范围大时,容易出现在曲式的不同决定了采样到点集的不同。只有测得的离散数据分布面曲率变化大的地方取点少,曲率变化小的地方反而取点多的和曲面的特征分布相一致,才能合理的描述曲面,满足曲面造型现象。的需要。圆
6、弧插值测量法。用一小段已知圆心和半径的圆弧去近似适合于曲面的采样方式满足:或拟合对任意一小段曲线,而且不在同一直线上的3点可确定1)采样点数相同的情况下,采样点分布的准确程度。一个圆,因此可用三坐标测量机手动测量三点的坐标值P1、P2、2)相同准确度的情况下,采样点数最少。P3,然后根据这3点确定拟合圆O1。假设第4点的坐标落在拟传统的测量路径类似于曲面加工中的行切法和环切法的合圆O1上,显然圆O1的半径R体现了曲面和曲线在此处的曲行扫描和环扫描测量方式,在用它们对自由曲面进行自适应测率,因此步长可定为R/2,由此引导测头测量真实的第4点P4。同量时,需测点数会随着自由
7、曲面的复杂程度的提高而显著增加,理,由P2、P3、P4三点可拟合圆O2,预测第5点。问题是如果遇精确程度和效率也随之大幅度降低。到3点共线时,无法拟合圆,因此,可假设第4点落在这条直线上,且步长为P1到P3距离的一半。2常见的曲面测量规划方法3多项式法和三次样条插值法目前应用于逆向反求工程中的常见方法有:点光源激光测头速度控制仿型测量法、基于有界曲率平面曲线局部有界性的多项式法是指通过构造N次多项式去预测待测曲面速度圆矢量分解仿型测量法、曲面三角形自适应测量方法、等的一条待测曲线多项式,即先手动测得前个点的坐标步长测量方法、圆弧插值测量法
