基于五軸在機(jī)測量系統(tǒng)的測頭半徑補(bǔ)償方法研究.pdf

1、復(fù)雜曲面類零件在航空航天、造船及汽車工業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，但是其加工和測量成本高、加工質(zhì)量難以保證。在機(jī)測量是復(fù)雜曲面類零件測量的主要研究方向之一，在先進(jìn)制造領(lǐng)域具有極其重要的作用，較傳統(tǒng)的測量方法具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。因此，研究基于五軸加工中心的在機(jī)測量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜曲面類零件的加工測量一體化，避免工件二次裝夾，對(duì)于保證其加工質(zhì)量有著重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文主要針對(duì)五軸在機(jī)測量系統(tǒng)中測頭半徑補(bǔ)償精度不足，效率低下的問題，采用三角

2、網(wǎng)格模型和曲面重構(gòu)技術(shù)，提出了基于三角網(wǎng)格模型的測頭半徑補(bǔ)償方法和基于三角網(wǎng)格與曲面重構(gòu)的測頭半徑補(bǔ)償方法，主要研究內(nèi)容如下：
　　(1)詳細(xì)闡述了五軸在機(jī)測量系統(tǒng)的組成和工作原理，歸納并總結(jié)了影響在機(jī)測量系統(tǒng)測量精度的誤差來源。對(duì)在機(jī)測量系統(tǒng)的主要誤差來源進(jìn)行了分類，全面分析了誤差源對(duì)其測量精度的影響，為減小測量誤差奠定了理論基礎(chǔ)。
　　(2)通過對(duì)現(xiàn)有測頭半徑補(bǔ)償方法進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)和總結(jié)，提出了基于三角網(wǎng)格模型的測頭半徑

3、補(bǔ)償方法。通過Delaunay法對(duì)采樣點(diǎn)進(jìn)行三角網(wǎng)格劃分，分別求出各三角面片的法矢，以含同一頂點(diǎn)的三角形法矢的加權(quán)平均值近似作為該采樣點(diǎn)處測頭運(yùn)動(dòng)軌跡曲面的法矢進(jìn)行測頭半徑補(bǔ)償。最后通過實(shí)例驗(yàn)證了該方法對(duì)曲率較小且法矢與xoy平面夾角較大的曲面，在采樣密度較小的情況下，半徑補(bǔ)償精度能達(dá)到很高，可到微米級(jí)。
　　(3)通過對(duì)基于三角網(wǎng)格模型的半徑補(bǔ)償方法進(jìn)行分析，在曲面曲率較大或曲面法矢與xoy平面夾角較小時(shí)，需要很高的采樣密度才能