基于二次测量的曲面反求自适应采样方法研究.pdf

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1、基于二次测量的曲面反求自适应采样方法研究术口郭俊锋口岳秀超口魏兴春兰州理工大学机电工程学院兰州730050摘要：针对叶片CAD模型未知的情况，提出一种基于二次测量的曲面反求变弧长自适应采样方法通过三坐标测量机测量反映叶片曲面形状的关键几何要素，重构曲面初始模型；基于初始模型获得的叶片曲率信息，确定采样方向和进给方向；基于变弧长自适应采样方法，使用三坐标测量机对叶片采样：基于获得的采样点坐标信息，反求出CAD模型。通过模拟仿真试验，在采样点数目能够准确反映曲面曲率的情况下，相对于采用等弧长、等弦弧比、等弦弧差自适应采样方法，采用变弧长自适应采样方法的曲面拟合精度明显提高关

2、键词：曲面反求二次测量曲率信息变弧长中图分类号：TH123；TP391文献标识码：A文章编号：1000—4998(2015)07—0041—05Abstract：IncaseofunknownbladeCADmodel，Aself-adaptingsamplingmethodproposedthatwasbuiltontwomeasurementsofthecurvedfacetoobtainthevariedarclengthinreverse．ItadoptedCMMmeasurementstoreflectthekeygeometricelementsofthec

3、urvedfacesofthebladethustheinitialmodelofthecurvedfacescouldbeReconstructed．Thesamplingorientationandfeeddirectionshouldbedeterminedbasedontheinformationofthebladecurvaturecollectedfromtheinitialmode1．BladesamplingwasperformedbyCMMbasedonself——adaptingsamplingofthevariedarclength．TheCADm

4、odelwasbuiltinreverseonthecollectedcoordinateinformationatthesamplingpoints．Throughsimulationexperiment，itshowedthatifthenumberofsamplingpointscouldaccuratelyreflectthecurvatureofthecurvedface，surfacefittingaccuracyobtainedbyself-adaptingsamplingofthevariedarclengthwasmuchbetterthanthesu

5、rfacefittingaccuracyobtainedbyotherthreemethodsforself-adaptingsamplingofconstantarclength．KeyWords：SurfaceReconstructionTwoMeasurementsInformationonCurvatureVariedArcLength在航空发动机叶片无损检测E1中，超声检测[2因其在曲面反求过程中，采样方法要能够提高曲面反求的指向性好、穿透力强得到了广泛应用。超声波垂直反射精度。的特性．要求超声检测过程中探头的入射方向要始终目前．对于曲面模型未知的情况一般采用

6、等间距垂直于叶片表面[33．这就需要从叶片CAD模型获得叶采样。即三坐标测量机在采样方向上等间隔地进行点片曲面信息。但是由于涉及到商业机密，用户往往不能的数据采样。但等间隔采样方法采样点的分布不能反够从生产厂家获得叶片的CAD模型，这就需要运用曲映曲面曲率变化，在检测点数目一定的情况下，得到的面反求技术获得叶片的CAD模型。反求曲面精度低于采用自适应采样方法_7]得到的反求曲面反求是指根据实物模型测得曲面数据信息，曲面精度。构造出曲面CAD模型[4-5]，即利用三维数据测量设备数学模型未知曲面应用自适应采样方法的关键就检测曲面的三维数据信息，根据获得的曲面数据信息是获取

7、曲面曲率变化信息，目前主要有两种方法：03构造出满足拟合精度要求的曲面CAD模型。曲面三基于探路法的自适应采样；②视觉传感器导航预测维数据信息能否全面地反映曲面曲率变化，对于曲面法l9。两种方法除了三坐标测量机外，还需要专用的辅拟合精度有着重要的影响。拟合曲面是否精准，对超声助设备，不适用于航空发动机叶片的检测。检测过程中能否发现曲面缺陷有着重要的影响，因此笔者提出了基于二次测量的曲面反求变弧长自适应采样方法，第一次利用三坐标测量机对未知曲面测国家重大科技专项(编号：2014ZX04012015)收稿日期：2015年1月量少数关键点数据信