面向复杂结构零件的逆向测量规划技术

提出了一种复杂结构零件的逆向测量规划技术.基于功能-结构的层次映射,研究了复杂结构零件的元特征解耦机理,提取基本测量单元.构建包含精度特性、特征复杂度等元特征属性的信息模型及包含测量精度等的测量方法信息模型.建立元特征和测量方法匹配评价影响因素集,研究特征属性的关系模型.在此基础上,通过定性评价和模糊定量评价两个步骤得到匹配优度量化值,实现了测量方法的定量化最优选择.然后,对分散的元特征进行组合,优化整个测量过程.最后,采用此方法对汽车发动机气缸盖进行了快速逆向测量,并重构了计算机辅助设计模型.实验结果表明,该方法可以提高复杂结构零件的逆向设计效率与质量.     

反求测量过程中图像特征信息的提取算法研究

反求测量中所采集的数据往往包含大量各种形式的噪声干扰。在结构光测量时应用图像特征提取算法提取出测量物体的轮廓特征,利用此特征动态划分图像采集区域,实现图像动态采集。再经过图像分割、二值化、细化等处理最终提取出图像所包含的特征点数据。该方法能够快速高效地去除环境和噪声干扰。实现在反求测量过程中数据的并行处理,极大地简化了后续图像匹配和图像特征数据获取的工作量。     

基于Web的复杂盘套类零件CAPP集成系统研究

提出了一种基于Web三层结构的综合智能化CAPP系统体系结构,采用分层零件信息表达模型,运用基于特征实例(FCBR)的综合智能化工艺设计理论与基于加工方向特征相似模糊匹配的原理,实现了零件的加工工艺的自动生成,运用特征映射方法对工艺路线进行优化。     

基于三坐标测量的模具反求设计

论述了从三坐标测量机得到的数据重建模具CAD模型的工作过程,包括点云的预处理如点云对齐、误差点剔除;曲面重构:包括点云的网格化、孔洞填充、边界处理、曲面拟合及曲面评估.利用Geomagic软件完成了对某梁的逆向设计,证明了反求工程理论的可行性.     

基于人工布点规划的测量数据模型重建

虽然基于各种物理原理的坐标测量设备发展很快 ,测量方法朝着自动化方向发展 ,但目前机械点触发式的坐标测量机在许多情况下仍有大量应用。本文根据点触发式坐标测量机的特点 ,首先提出了坐标数据测量的布点规划原则 ,包括考虑被测物体的对称性、分区测量的规划以及测量数据的充分性和必要性原则。在此基础上 ,给出了基于人工规划的测量数据模型重建方法。应用实例中给出了对摩托车整车外形数据的采集及 CAD模型重建     

基于逆向工程的复杂曲面反求研究与应用

以螺旋折叠器为研究对象,探讨了基于逆向工程的复杂曲面的反求方法,通过曲面的几何数据点云采集技术和曲面的重建技术,重建螺旋折叠器的三维加工模型。结果表明,反求出的螺旋面最大误差为0.073 mm,超过90%的点误差控制在0.02 mm以内,比较准确地反求出复杂曲面的数据模型;反求出的螺旋面曲率是连续的,最大加工刀具半径为9.6 mm,达到可加工要求。     

逆向工程技术在零件尺寸和位置度误差测量中的应用

提出了一种运用逆向工程技术测量零件尺寸和位置度误差的原则和方法。在对零件的三维点云数据进行预处理和边界(点)提取之后,提出了零件尺寸误差测量中的直线与直线、直线与平面、平面与平面之间距离误差的测量和评价原则,阐述了位置度误差测量中基准面的最小二乘法拟合以及关于位置度误差的测量和评价方法。最后通过实例验证了该误差测量原则和方法的有效性。     

基于逆向工程测量技术的分析

随着现代工业的迅速发展,逆向工程开始发挥着越来越大的作用,测量作为逆向工程的第一步,对下游的步骤起着决定性的作用。一般来说,三维表面数据的采集方法可分为接触式和非接触式两大类,本文主要对非接触式测量的ATOS设备做了一些具体的介绍,并与TRITOP系统相结合更加精确快速的完成对整个表面的测量工作。ATOS系统是一套三维投影光学测量系统,而TRITOP系统的作用是由像片上的点坐标确定测量物体表面上的参考点的空间几何关系。     

基于摄影测量的壁板类零件孔位检测方法

为提升航空壁板类零件腹板孔位检测效率和精度,结合摄影测量技术和特征提取技术构建单相机工业摄影测量系统,实现孔位精度的快速和精确检测。利用构建的系统对试验件孔距尺寸进行检测,并以测量结果为依据对系统进行不确定度分析,验证系统的适用性。通过实验得出,该系统扩展不确定度为0.064mm,小于零件孔位精度要求的1/3,具有较高的测量精度,稳定性高,适用范围广,在实际生产过程中可切实提高生产效率,丰富检测手段。     

基于三坐标测量机的点云数据测量规划研究

应用三坐标测量机,通过对复杂自由曲面表面数据的测量,对点云数据测量规划进行了研究和探讨,总结出建立零件坐标系、曲面分块测量、孔槽特征填补测量、采样密度选择以及曲面边界测量等适用方法.     

反求工程中复杂曲面测量规划研究

数据采集是反求建模的第一环节，测量数据的好坏决定了反求CAD模型的品质和精度。针对目前应用广泛的三坐标测量机，提出了产品反求建模过程中复杂曲面测量规划的基本规则，并对测量误差进行了分析，为最终构造出精度高、品质好的CAD模型奠定了基础。这些规则在汽车、飞机零部件的测量造型过程中得到了广泛应用，并取得了良好的应用效果。     

基于神经网络的反求测量系统的标定

在层去图象法测量系统中,由于诸多因素的影响,物体的空间坐标与截面图象坐标之间存在着复杂的非线性映射关系。如果采用完全理想条件和线性几何失真方法来标定系统,则会影响测量精度,为此提出了一种基于神经网络的标定方法,显著地提高了测量系统的精度。     

基于图像拼接的大尺寸零件精密测量

讨论了大尺寸零件精密测量中高分辨率图像获取的方法,重点研究了图像拍照系统的构建以及拼接技术在其中的应用。在比较几种图像匹配算法之后,本文对SIFT特征匹配算法进行了介绍,并在一个500mm×300mm的大零件的图像拼接实验中对其进行了应用。实验证明拼接精度可以达到令人满意的程度。因此这种方法在大尺寸零件精密测量中是可行及有效的。     

一种基于极线约束的激光条纹匹配算法

在逆向工程中为了获得产品的精确CAD模型，必须完成立体点的匹配．通过建立摄像机模型描述了三维世界坐标与计算机图像坐标之间的关系；提出了基于极线约束和连续性约束的激光条纹匹配准则，给出了一种直线和曲线求交的激光务纹匹配新方法，从而实现了激光条纹的快速精确匹配和激光扫描线的三维重建。     

一种基于灰度向量匹配的平面绝对位移测量方法

对于平面位移的测量,传统方法需要采用特殊机构将其分解为两个线性位移和一个角位移分别测量,因而测量系统复杂。随着数字图像处理技术的不断发展,采用该技术进行位移的测量已经成为现代测量技术发展的新方向。本文提出了一种新的基于图像处理的平面位移测量方法。该方法采用事先通过标定的图像,对自然标志（特征点）的提取和基于灰度向量匹配来完成绝对位移的测量。最后经实验验证了该原理的可行性。     

Inspection Planning Strategy for the On-Machine Measurement Process Based on CAD/CAM/CAI Integration

The objective of this research is to develop an effective inspection planning strategy for sculptured surfaces in the OMM (on-machine measurement) process. As a first step, effective measuring-point locations are determined to obtain optimum results for given sampling numbers. Two measuring-point selection methods are suggested in this study based on newly proposed CAD/CAM/CAI integration concepts: 1. By the prediction of cutting errors. 2. By considering cutter contact points to avoid the measurement errors caused by cusps. As a next step, the TSP (travelling salesman problem) algorithm is applied to minimise the probe moving distance. Appropriate simulations and experiments are performed to verify the proposed inspection planning strategy in this study, and the results are analysed.     

样本凸轮测绘中的逆序测量方法

目前各杂志所发表的关于凸轮测量的文章,所讨论的均是凸轮的顺序测量,有关凸轮的逆序测量（实物凸轮的测绘——反求方法）的讨论尚未见到。因此,笔者探讨凸轮的逆序测量方法。     

基于局部协调设计的复杂自由曲面模型拓扑还原技术

针对局部协调设计因引入协调曲面而破坏了模型原有的拓扑结构并同时增加了自由曲面形状造型所需的曲面片数量,提出一种基于局部协调设计的复杂裁剪汇交曲面模型拓扑还原技术。逆向定位汇交点(N面角点)并完整构造出决定还原后N边汇交曲面模型拓扑、几何形状和边界的特征曲线网格。应用自由曲面逼近技术分片逼近经裁剪汇交曲面和协调曲面离散获得的点云数据重建B样条曲面以实现裁剪汇交曲面的拓扑还原。采用自由曲面模型的全局美化技术实现紧公差约束下对点云逼近的N张拓扑还原后汇交曲面的全局美化,保证曲面相邻边界和N面角点处收敛的G1光滑拼接。应用实例表明,该拓扑还原技术不仅较好复现了原始汇交曲面模型的拓扑与几何性质,并且使模型达到整体G1连续。     

基于DSP的中药丸料湿度密度在线检测系统

设计与研制一种能在现代化中药制药生产线上在线连续测量中药丸料湿度与密度的微波检测系统。系统包括三个组成模块：微波信号源模块，微波谐振腔，数据处理模块。其中，微波谐振腔是专门设计用于中药丸料湿度与密度检测的中心开通孔的金属谐振腔，当中药丸料通过微波谐振腔的中孔时，丸料密度及湿度均令谐振腔的谐振频率产生偏移和功率衰减，数据处理模块据此计算中药丸料的湿度与密度。为提高检测精度，采用模糊聚类算法对实验数据进行分组，对金属谐振腔的频偏和功率衰减特性进行建模，并利用DSP设计并实现了中药丸料湿度与密度的在线检测。现场调试表明：该检测系统适宜于现代化中药制药生产线上的湿度连续在线测量，其检测精度达到93％以上。