基于matlabgui的复杂曲面轮廓度误差评定系统

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1、第３１卷第２期计算机应用与软件Ｖｏｌ３１Ｎｏ．２２０１４年２月ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＳｏｆｔｗａｒｅＦｅｂ．２０１４基于ＭａｔｌａｂＧＵＩ的复杂曲面轮廓度误差评定系统１１２２卜晓燕蔡萍郭俊杰苑国英１（上海交通大学仪器科学与技术系上海２００２４０）２（西安交通大学机械工程学院陕西西安７１００４９）摘要在分析现有的复杂曲面轮廓度误差评定方法的基础上，开发基于ＭａｔｌａｂＧＵＩ的复杂曲面轮廓度误差的可视化评定系统。该系统软件可读取并存储三坐标测量机测量所得的曲面离散数据，对实验测量所得的数据进行插值拟合、测头半径修正和

2、坐标变换并能同时显示变换曲面图形，最终进行曲面轮廓度误差的评定。通过对飞机壁板的实测数据进行误差分析处理，验证了系统的正确性与可行性。关键词　　ＭａｔｌａｂＧＵＩ　复杂曲面曲面拟合测头修正曲面匹配中图分类号　ＴＰ３９１　　　　文献标识码　Ａ　　　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００３８６ｘ．２０１４．０２．０１３ＥＶＡＬＵＡＴＩＯＮＳＹＳＴＥＭＯＦＣＯＭＰＬＥＸＳＵＲＦＡＣＥＳＰＲＯＦＩＬＥＥＲＲＯＲＢＡＳＥＤＯＮＭＡＴＬＡＢＧＵＩ１１２２ＢｕＸｉａｏｙａｎ　ＣａｉＰｉｎｇ　ＧｕｏＪｕｎｊｉｅ　ＹｕａｎＧｕｏｙｉｎｇ１（Ｄｅ

3、ｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏＴｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２４０，Ｃｈｉｎａ）２（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＸｉａｎＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｎ７１００４９，Ｓｈａａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ　　ＷｅｄｅｖｅｌｏｐａＭａｔｌａｂＧＵＩｂａｓｅｄｖｉｓｕａｌｉｓｅｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｏｆｃｏｍｐｌｅｘｓｕｒｆａｃｅｐｒｏｆｉｌｅｅｒｒｏｒａｆｔｅｒａｎａｌｙｓｉ

4、ｎｇｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｃｏｍｐｌｅｘｓｕｒｆａｃｅｐｒｏｆｉｌｅｅｒｒｏｒ．Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃａｎｒｅａｄａｎｄｓｔｏｒｅｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｄｉｓｃｒｅｔｅｄａｔａｍｅａｓｕｒｅｄｂｙｔｈｒｅｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓｍｅａｓｕｒｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ，ｃａｎｃｏｎｄｕｃｔｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｎｇｆｉｔｔｉｎｇ，ｐｒｏｂｅｒａｄｉｕｓｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎａｎｄｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｄａｔａ，ａｎｄｃａｎｄｉｓｐｌ

5、ａｙｔｈｅｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇｓｕｒｆａｃｅｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ，ｆｉｎａｌｌｙｔｈｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｓｕｒｆａｃｅｐｒｏｆｉｌｅｅｒｒｏｒｉｓｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓａｎｄｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｉｓｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙｅｒｒｏｒａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｄａｔａｏｆａｉｒｃｒａｆｔｐａｎｅｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　　ＭａｔｌａｂＧＵＩ　Ｃｏｍｐｌｅｘｓｕｒｆａｃｅ　Ｓｕｒｆａｃｅｆｉｔｔｉｎｇ　Ｐｒｏｂｅｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ　Ｓ

6、ｕｒｆａｃｅｍａｔｃｈｉｎｇ化量，并且理想要素满足最小条件准则。定义中的最小条件准０　引言则，指的是理想要素的所处位置要使得实际测量要素对其理想［１，３］要素的变化量最大值为最小。在能源动力、航空等工业生产中，复杂曲面的应用广泛。曲１．１　曲面插值拟合模型面工件在加工的过程中，由于各种外界因素如加工切削时的振实际测量曲面的原则是：在ｘ轴上每隔一定的间距Δｘ，测动以及热处理变形、内应力等的作用，会产生弹性变形而造成曲量该曲面的一个截面；在测量截面时，需要在ｙ轴上每个一定的［１］面轮廓度误差。复杂曲面轮廓度误差对整个曲面工件的质间距Δｙ，测量

7、该接触点的坐标值。因此，实测数据ｘ、ｙ坐标值量甚至是整台机器的运行质量，都起着至关重要的影响作构成了一个网格，每一个实测数据是该网格的一个节点。采用［２］用。例如，飞机壁板曲面的轮廓度误差会影响飞机的飞行姿二维节点插值方法，利用三次样条函数进行插值拟合。态和受力；汽轮机叶片曲面的误差会影响汽轮机的工作效率等。本文利用Ｍａｔｌａｂ软件实现曲面的插值拟合及显示。在因此，评定复杂曲面的轮廓度误差，对于提升工业生产的品质和Ｍａｔｌａｂ软件中，运用ｉｎｔｅｒｐ２命令进行二维插值，具体插值方式安全具有深远的影响。现今，随着精密零件生产加工精度要求采用

8、‘ｂｉｃｕｂｉｃ’双三次样条插值。的逐渐提高，该项曲面误差评定的精确与否也变得越来越重要。１．２　测量数据的测头半径修正因此，其评定方法的理论研究已经被提上议程。对测得的测头中心坐标值，运用样