三坐標測量在葉片反求工程中的理論及應用研究.pdf

1、反求工程是從已知對象的測量出發(fā)，對測量數據進行分割、組織、幾何建模求出對象的幾何模型，它被廣泛應用于模具制造、航天、航空、造船、汽車、醫(yī)學等領域。
　　為了解決葉片反求過程中數據轉換、曲面重建、曲面重建精度及實體建模等方面的問題，本文盡可能以原始幾何參數還原為宗旨，對反求工程的研究范圍及其相關內容作了詳細的分析研究。
　　本文主要針對大慶石油化工機械廠科技攻關項目：“三坐標測量機在導向器葉片反求工程中的應用”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)展現狀、關鍵技術等。然后對本測量系統(tǒng)所采用的意大利HeraElios橋式三坐標測量機作了詳細的介紹，其中包括測量機結構、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測量機測頭的選取、測量路徑的規(guī)劃、測量方式的選擇以及測量中坐標系的建立等具體問題進行了研究。
　　從曲線的數學原理入手，經過不同曲線類型優(yōu)缺點比較，最終選擇曲率效果好、擬合精度

3、高的NURBS曲線進行葉片數據點曲線擬合。
　　提出了一種簡便數據格式轉換的方法，即運用Rhinoceros（犀牛）軟件將測量數據結果“.TXT”文件成功轉換為“.IGES”文件格式，實現了UG軟件對數據點的成功調用。
　　通過編寫Winmeil語言程序對葉片樣件進行表面數據采集，給出了測量采集的具體流程和基本方法，得出了實際測量結果；同時對葉片表面測量數據的進行去毛刺、平滑、中值濾波、樣條插值等預處理。
　　建立點云

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