利用寻位信息的自由曲面在线测量路径规划方法.pdf

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1、工艺与检测TeChn010gyand利用寻位信息的自由曲面在线测量路径规划方法邵伟①郭俊杰②(①西安理工大学，陕西西安710048；②西安交通大学，陕西西安710049)摘要：自由曲面的高速、高精度、扫描测量是曲面在线检测需要解决的首要问题。为此，提出一种基于寻位信息的测量路径规划方法。使得在满足精度要求的前提下，实现测点优化分布；在此基础上，将自适应控制理论应用在测头自动跟踪控制中，以便测头能够跟随曲面的变化自动调整其位置，完成自由曲面的高速、高精度、扫描测量，理论分析与仿真实验结果表明，所提出的测

2、量方法可行，为曲面的精密测量开辟了一条新的有效途径。关键词：自由曲面寻位信息路径规划优化分布中图分类号：TH86文献标识码：ASurfaceonlinemeasurementplanningbasedonacquiredrealstateinformationSHAOWei①GUOJunjie②，(①XianUniversityofTechnology，Xian710049，CHN；②XianJiaotongUniversity，Xian710049，CHN)Abstract：Thesolveinra

3、pid。preciseandscanningmeasurementoffreeformsurfaceistheprimaryproblemtoitsonlineinspection．Thus，ameasurementplanningmethodbasedonacquiredrealstateinformationisproposedandsimulatedSOastooptimizedistributionofmeasurementpointswithinasatisfactorytoler·ance

4、bandaroundtheCADmode1．Anewideausingtheadaptivecontroltheoryispresentedfortheau—tomatictrackingcontrollingofmeasuringprobe．Thus，rapid，preciseandscanningmeasuringforlarge—scalesurfacecanbeaccomplished．Theoreticalanalysisandexperimentalresuhsshowthatthepro

5、posedmethodiseffective，andanewapproachtoprecisemeasurementofNee-formsurface．Keywords：FreeformSurfaces；RealStateInformation；MeasurementPlanning；OptimizeDistribution随着航天、航空、造船、汽车等工业的飞速发展，使响。被测物尺寸大时，应进行多测点测量，尺寸小时则得自由曲面零件在现代工业中得到了越来越广泛的应可进行少i贝lJJ测量；测量的精度要求高

6、时，测量的点数用，并且对产品性能、外形等方面的要求越来越高，而就应该多，反之则少；测量机的测量精度高时，测量相对该类工件的曲面建模、数控加工和产品表面质量评同物体的测点的数目可以少，精度低时就要多。在上定都离不开对自由曲面工件几何形状的测量。其测量述3项一定的情况下，就要对测量点的分布进行研究，精度和效率直接影响到后续处理的质量和效率。使得测量点分布的疏密尽可能地随曲面曲率的变化而为了有效地实现对自由曲面工件的在线测量，就有必变化，同时减小测量机自身误差的影响，使测量结果尽要对其进行合理的测量路径规划

7、。测量路径规划是确可能地反映工件的实际形状，从而在满足精度要求的定测头在测量空间的运动轨迹，即工件上测量点的分前提下使测点的数目尽可能的少，满足在线测量高效布及其测量顺序。测量时一般以面作为最小的测量单率的要求。位，要求测量完一个面后，才能进行下一个面的测量。已知CAD模型的大型曲面测量规划方法是在设测量路径规划的好坏直接影响着测量效率和重构曲面计基准坐标系下根据加工精度要求确定测点数和测点的精度。测点数目的多少受到被测物体尺寸大小、检分布，以及对应理论模型上的点，由这些点指导测量机测公差的精度要求和

8、测量机测量精度大小的综合影进行测量，然后对加工机床进行相应的工艺指导，这就国家科技重大专项课题(2009ZXF04001—022)u12年弟O删Techn0and工艺与检测涉及到设计坐标系、测量坐标系、加工坐标的统一，因(i：z，2，⋯，√=1，2，⋯，m)。此在测量路径规划中如何实现设计坐标系、测量坐标(2)计算测点P与工件理论曲面问的偏差：系、加工坐标的统一对测量轨迹和加工轨迹的控制至=∑∑l()～P一Ql(3)关重要引。本文提出了一种基于工件寻位的