復(fù)雜曲面在機(jī)激光掃描測量技術(shù)研究.pdf

1、復(fù)雜曲面廣泛應(yīng)用于齒輪齒面、航空發(fā)動機(jī)葉片、飛機(jī)和汽車外形、模具型面，其加工質(zhì)量是影響零部件使用壽命、工作性能和安全性的重要因素。自由曲面零件的加工往往工藝復(fù)雜、工序繁多，為了使后續(xù)工序能夠根據(jù)前道工序完成情況進(jìn)行適應(yīng)性加工，需要在兩道工序之間對工件外形的實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行測量。傳統(tǒng)的三坐標(biāo)測量機(jī)等離線測量方法不僅效率低，而且很難滿足加工現(xiàn)場測量的需求。為此，針對復(fù)雜曲面零件多工序加工過程中外形測量的快速性、現(xiàn)場性、準(zhǔn)確性要求，本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)

2、了一套復(fù)雜曲面在機(jī)激光掃描測量系統(tǒng)OMSM。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴提出了將測距式激光測頭與五軸數(shù)控機(jī)床相結(jié)合來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜曲面零件在機(jī)激光測量的總體方案。通過機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)使激光測頭隨機(jī)床做精確可控的運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)激光測頭對工件快速掃描測量，可以采集到工件外輪廓密集的三維數(shù)據(jù)點(diǎn)集，具備信息全、精度高、效率高、非接觸等優(yōu)點(diǎn)。⑵研究了協(xié)調(diào)數(shù)控機(jī)床（運(yùn)動執(zhí)行單元）、激光測頭（數(shù)據(jù)采集單元）和測量軟件（上位機(jī)）之間的協(xié)調(diào)同步方法，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系

3、統(tǒng)在激光測頭高采集頻率和機(jī)床高速運(yùn)動情況下的正確運(yùn)行。⑶針對本文研究的在機(jī)激光掃描測量系統(tǒng)，提出了一種激光測頭安裝位姿的線性標(biāo)定方法。該方法以標(biāo)準(zhǔn)球體為標(biāo)定靶標(biāo)，通過在多個(gè)角度對標(biāo)準(zhǔn)球進(jìn)行測量并擬合球心，最終求解出激光測頭偏心和偏角的最優(yōu)解，標(biāo)定過程簡單，精度可靠，適合工程實(shí)際應(yīng)用。⑷研究了在機(jī)激光測量數(shù)控程序的自動編程方法，針對雙擺頭五軸數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，給出了在機(jī)激光測量的后置處理方法，實(shí)現(xiàn)了在機(jī)激光掃描測量機(jī)床數(shù)控程序的自動編程