基于三坐标测量机的精密叶轮测量路径规划研究

研究了精密叶轮的三坐标测量机(CMM)测量路径规划,首先进行了精密叶轮的顶层测量规划:被测零件的定位、CMM测头的空间姿态优化和坐标系的匹配。然后实现了精密叶轮的底层测量路径规划:测量点的选择、分组、排序。采用参数线法生成了理论测量路径,分析了CMM各种扫描测量方式,构造了边界曲面,并对精密叶轮表面采用UV曲面划分测量,从而实现了对精密叶轮的CMM测量。     

基于计算机视觉的曲面产品测量研究

为了提高工业生产中曲面产品的自动化测量水平,对曲面产品的计算机视觉测量方法进行了研究.针对曲面产品表面特征难以提取的特点,以计算机双目视觉理论为基础,分析了曲面产品计算机视觉测量的原理,研究了有效的测量模型,通过辅助标记点的测量方法设计了曲面产品的测量系统.最后通过软件实例验证了方法的可行性.     

自由曲面CMM测量中球头半径空补偿方法的研究

为解决自由曲面CMM测量中测头半径补偿问题,沿用了基于测头中心点所在曲面法矢估算的空间补偿方法,引入转动惯量法进行测头中心点所在曲面各点处法矢的求解,并解决了边界点补偿的问题.该方法避免了根据离散点构建样条曲面而进行大量而复杂的计算过程,数据处理简单,并可通过程序实现,具有较高的效率.     

关于建立自由曲面测量－建模闭环系统的研究

为了解决未知自由曲面测量和建模过程无反馈的问题,提出一种自由曲面逆向工程的新方法,使得数据获取和曲面重构形成闭环系统,缩短了整个逆向工程的时间,提高了重构模型的质量。核心是使用CMM自适应测量方法和非均匀B样条曲面重构方法,将自由曲面测量和建模集成在一个闭环系统中,实现CMM实时在线测量和重构曲面实时更新。     

超塑性自由胀形的双目立体视觉测量研究

超塑性自由胀形实验中准确测量胀形件轮廓曲面以及曲面上各点的变形是建立超塑性自由胀形解析理论的重要基础.本工作依据自由胀形件轮廓为轴对称旋转曲面这一重要特征,将曲面测量问题转化为曲面上特征点的测量,采用双目立体视觉系统测量特征点的三维坐标,并进行曲线拟合以确定其轮廓曲面,计算几何参数,通过分析轮廓曲面上特征点位置变化以及两相邻特征点之间间距的变化来测量应变.介绍了双目立体视觉系统的组成和测量方法,以及系统模型、标定方法、消除高温影响和图像处理等关键环节,给出了胀形件几何参数和变形测量的方法,进行了测量实验.     

逆向工程在模具制造中的应用

采用接触式CMM测量设备和激光扫描设备相结合的方法,对玻壳模具的自由曲面进行了数字化测量.用Surfacer反求软件分析了测量数据由点生成线再生成曲面的处理方法,利用各种曲面编辑操作重构了复杂曲面模型,并经CAM模块处理后可由加工中心生成玻壳模具实体.本文在介绍逆向工程原理和方法的基础上,用显像管玻壳模具实例验证了该方法的可行性,满足了模具实体的设计需要,并缩短了产品的开发周期和开发费用.     

自由曲面CMM测量中球头半径空间补偿方法的研究

为解决自由曲面CMM测量中测头半径补偿问题，沿用了基于测头中心点所在曲面法矢估算的空间补偿方法，引入转动惯量法进行测头中心点所在曲面各点处法矢的求解，并解决了边界点补偿的问题。该方法避免了根据离散点构建样条曲面而进行大量而复杂的计算过程，数据处理简单，并可通过程序实现，具有较高的效率。     

选择测杆和测球对三坐标测量机精度的影响

测杆和测球是三坐标测量机（CMM）的传感器与被测工件表面的关键连结环节。如果对于特定的测量任务选用了不合适的测杆和测球,就可能导致测量结果的不确定性和不一致性。为了实现CMM测量精度的最优化,在选择测杆和测球时必须考虑周全。英国测量产品制造商雷尼绍（Renishaw）公司从四个方面介绍了选择测杆和测球可能对CMM总体测量精度造成的影响。     

单目视觉的大型零件三维测量方法

以单目视觉为基础,构建一种便携、大量程的在线测量曲面重构系统。当辅助靶标上的刚体测量头与曲面待测点垂直接触时,测头上的开关同步控制摄像机来获取靶标标志点的特征图像信息,进而由计算机进行图像处理得到各标志点的像面坐标,最后再经过坐标转换即可得到被测物体的三维坐标。通过对系统进行标定,提高了测量精度;通过摄像机的转站实现了最优视点规划分析,提高测量范围和自动化程度;另外,对系统测量不确定度进行论并提出了改进措施。     

反求工程中基于DMIS的自动加密测量和精确重构技术研究

在对CMM联机检测方法研究的基础上,利用Bezier曲面插值原理,通过划分予三角域,在测量曲面内部得到了更多的测量点,从而实现了曲面的加密测量,为了得到更为精确的测量点,把重构之后的曲面法矢量作为测量点的法矢量进行重新测量,得到更为精确的重构曲面。应用实例表明,这种自动加密测量和精确重构技术达到了理想的CAD建模效果,实物测量的测量速度、准确性得到提高,测量过程与曲面重构的有效集成,解决了测量点数量和分布的确定问题。