逆向勤务员中自由曲面的数字化模型研究

基于曲率自适应思想建立起曲面数字化模型，并对模型中弯曲度的构造进行了深入的探讨和分析。提出了弯曲度的高斯构造，这种构造克服了以往弯曲度构造上的不足，它不仅充分表征了曲面上一点的几何特征，而且计算地较为简便。同时对自适应网格的形成速度进行了探讨，提出了一种加速方法。     

逆向工程中自由曲面的数字化模型研究

基于曲率自适应思想建立起曲面数字化模型 ,并对模型中弯曲度的构造进行了深入的探讨和分析。提出了弯曲度的高斯构造 ,这种构造克服了以往弯曲度构造上的不足 ,它不仅充分表征了曲面上一点的几何特征 ,而且计算地较为简便。同时对自适应网格的形成速度进行了探讨 ,提出了一种加速方法     

自由曲面自适应采样测量方法的研究现状

介绍了自适应采样测量方法的原理,分别对CAD模型己知与未知时自由曲面测量的国内外研究现状进行了综合评述,并展望了今后的研究方向。     

基于超声测距的自由曲面数字化方法研究

对数学模型未知的自由曲面进行超声仿形测量时，必须事先估算各采样点的位置和法矢。针对此问题，提出了一种两次采样的数字化方法：首先采用双曲线外插方法对曲面进行特征线采样，生成初始曲面；然后采用B样条节点插入算法对初始曲面进行递归分割，生成基于给定采样精度的自适应采样路径。实例表明，该方法能较好地提高自由曲面超声测量的效率。     

基于逆向工程的自由曲面数字化检测方法研究

讨论了对已有CAD模型的自由曲面的数字化检测问题，提出了以自由曲面边缘轮廓的质心和最小惯性主轴为定位基准，使被检测曲面与CAD模型对齐的方法，先进行边缘轮廓检测，再根据逆向工程软件Surfacer进行自由曲面表面特征的检验，为实现已知CAD模型的自由曲面的在线检测提供了理论依据。     

自由曲面自适应数字化及应用研究

自由曲面的数字化是自由曲面重建的关键技术之一。如何合理地对自由曲面进行采样 ,将关系到曲面重建精度和测量效率等重要问题。通过引入初始曲面概念 ,提出了基于物体重心的采样算法模型。该算法具有保存曲面拓扑信息和网格自组的功能 ,能够较准确地反映曲面的形状特征。     

自由曲面自适应数字化及应用研究

自由曲面的数字化是自由曲面重建的关键技术之一,如何合理地对自由曲面进行采样,将关系到曲面重建精度和测量效率等重点问题,通过引入初始曲面概念,提出了基于物体重心的采样算法模型,该算法具有保存曲面拓扑信息和网络自组的功能,能够较准确地反映曲面的形状特征。     

自由曲面多传感器集成测量关键技术研究

阐述了基于立体视觉指导下,针对复杂自由曲面的多传感器集成智能测量技术的基本思路,并对其关键技术进行了分析.     

自由曲面测量中测点自适应规划方法研究

介绍了几种常见的自由曲面测量测点自适应规划方法,分析了现有未知曲面测量方法的不足,针对未知曲面的测量精度和效率问题,提出了一种未知曲面自适应测量的矩形规划方法,以实现沿两维方向的测点自适应,并通过仿真实验验证了该方法的可行性。     

自由曲面形位公差的数字化检测方法

采用传统测量技术无法完成自由曲面某些尺寸的测量,如何采用有效的方法取代传统的检测工具、提高自由曲面检测精度是实际应用中急待解决的问题。数字化检测方法可以让人一目了然地及时掌握产品品质状态,并自动产生报表,达到完全产品检测的效果。     

数控加工中基于自由曲面表面特性的刀具路径安排

目前CNC上的轨迹控制功能仍主要是直线和圆弧插补,因此当加工自由曲面时,大多只能采用直线或圆弧逼近算法来对曲线进行逼近处理。针对数控加工的实际需求,现在数控系统技术人员对数控机床插补器进行研究并开发出了许多曲线和曲面插补功能。基于曲线插补,在保持进给速度尽可能恒定的条件下,对刀位路径和刀位速度进行离线的曲线拟合,以便于得到用于数控加工的刀位文件。这种方法能有效解决进给速度的波动问题,并能有效压缩刀位文件。为此,提出几种算法来拟合刀位路径和刀位速度轮廓曲线。曲线和曲面插补在数控代码数据量和逼近误差方面都有较大的改善。     

激光跟踪扫描曲面测量的自适应算法研究

针对自由曲面壳体的测量问题,研究了非接触测量时激光束跟踪测量高精度自由曲面壳体的一种自适应测量算法。从测量速度和精度两方面考虑,提出采用圆弧切线外插算法控制激光束跟踪扫描,实现曲面的自适应跟踪测量。采用该算法在三坐标测量机上用激光束跟踪快速扫描测量电力安全帽实物样件,并对其进行实物原型的数字化处理,完成了电力安全帽反求工程测量任务。测量实验表明采用该算法跟踪和测量精度高,测量速度快。     

自由曲面数控加工刀具轨迹映射算法

对自由曲面的数控加工,寻求最优的刀具轨迹生成方法至关重要.本文基于开源3D库Open CASCADE(OCC)和编程开发环境Microsoft Visual Studio 2010(VS2010),应用B样条表达的自由曲面,采用投影法思想,研究重用已有相似刀具路径方法,提出了处理自由曲面的NC刀具轨迹映射算法....     

一种基于离散数据的自由曲面建模方法

提出一种基于离散数据的自由曲面建模方法。该算法采用平行网格构造曲面,利用三次样条函数和参数样条对列表点进行行列两个方面的插补,采用局部回弹法进行曲线光顺,从而构造出适于数控加工的网格曲面,由于采用参数样条进行插补,可保证插值曲线通过所有型值点,曲线具有一、二阶导数连续的性质,可保证曲线的整体连续平滑。该方法的特点是方便了直角坐标下平行行切加工的数控编程。     

自由曲面零件的寻位自适应检测方法研究

针对复杂曲面零件检测过程中难以准确定位和测量效率低的问题，提出自由曲面零件的寻位自适应检测这一新的方法。对该方法所涉及的曲面零件的自动寻位、测的自适应生成和基于寻位信息的位姿自适应检测控制等关键问题给出了可行的解决办法。在此基础上开发了曲面零件寻位自适应检测软件并进行了仿真验证。理论分析与实验结果表明，所提出的方法是可行的，为复杂自由曲面零件的无定位检测开辟了一条新的有效途径。     

基于三坐标测量机自适应测量的自由曲面逆向

自由曲面的精确测量和重构是决定具有自由曲面特征的零部件复现精度的重要因素,传统逆向中测量与重构是相互独立又不能有效评估的。为提高自由曲面测量速度和重构精度,基于三坐标测量机(Coordinate measuring machine,CMM),提出自适应测量的曲面重构方法。测量过程中,通过不断拟合样件上已测点,预算待测点及其测量矢量,指导CMM自动采集曲面上数据。由点云拟合自由曲面模型后,检验拟合模型上点与样件上相应点的误差;若误差偏大,则在测量点云中加入检测点后重新拟合曲面,进一步检测重拟合实体模型直至满足精度要求,得到精准数据点和精致的自由曲面模型。辅以计算机图形可视化实例验证本法,测量精度及其重构精度可达μm级,具有自由曲面特征的零部件整个逆向周期呈数量级下降,算法鲁棒性强。     

基于广域空间的自由曲面宽行加工方法

为提高自由曲面环形刀五轴精加工的效率,在广域空间中分析刀具的干涉误差,对曲面宽行加工的刀具方位优化方法进行研究。首先根据环形刀刀具特性,定义曲面可能干涉的区域为广域空间,然后将广域空间离散点集变换至刀具坐标系中,计算刀具刀刃曲面的干涉误差,从而构建刀具的实际切削轮廓,并在此基础上精确计算有效的加工带宽。最后,通过建立刀具方位与加工带宽的函数关系,以加工带宽最大化为目标,实现环形刀五轴宽行加工刀具方位的自动优化。算例及试验表明,在相同的残留高度要求下,广域空间方法较之现有的二阶泰勒逼近方法,切触点轨迹长度减少了15.74%,说明基于广域空间的刀轴优化方法是实现自由曲面宽行加工的有效途径。     

基于实时重构的自由曲面自适应布点方法

针对现有的自适应算法计算量庞大、在工程中可应用性不强的缺陷,提出在等距法布点的基础上,对测量点进行实时重构来指导三坐标测量机根据曲面本身特性自动增加测量点的方法。测量过程中,当通过拟合五次B样条曲线、三次B样条曲面判断现有测量点不满足精度时,利用两侧测量点的曲率半径,计算出需增加测量点的准确位置,重新拟合包含新检测点的检测样本,直到满足精度要求。以曲面样件为例,辅以计算机图形可视化验证该算法,实验结果表明该方法测量精度及重构精度均可满足数字化检测要求,且在工程应用中相比曲率自适应算法其计算量大幅下降,有效提高了曲面检测效率。     

基于三坐标测量机双参数向自适应测量自由曲面

提出一种基于三坐标测量机的双参数向自适应测量自由曲面方法。CMM手动测量被测曲面边界点后,连接点生成可测区域,由可测区域自动拓扑生成几条均布初始扫描线以及每条扫描线的均匀初始点,对于U向的各条扫描线,CMM在自动测完初始点后,不断拟合已测点为B样条曲线,由曲线末端曲率自适应预测下一测点并指导CMM自动测量。测完初始扫描线后拟合已测点云为B样条曲面,由曲面V向边界最大曲率自适应确定下一扫描线位置,并进行该条扫描线U向自适应测量,重复这一过程直至曲面测量完毕。测点可随被测曲面自身曲率变化特性而疏密分布,曲率变化大的重要特征区域分布密集,曲率变化小的非重要区域分布稀疏,既保证了重要特征点不会遗漏又避免了数据冗余。理论曲线曲面自适应测量实验结果表明该方法测量精度可达微米级,实例零件应用验证了该方法的可行性。