基于復(fù)合式測頭的在機(jī)檢測數(shù)據(jù)融合技術(shù)研究.pdf

1、提高加工精度與加工效率是數(shù)控加工技術(shù)永恒的發(fā)展方向。通過多傳感器獲得全面精確的物體三維特征信息及相關(guān)處理技術(shù)在提高數(shù)控加工精度和效率的進(jìn)程中正在經(jīng)歷著從無到有,從低級到高級的發(fā)展過程。本文以沈陽機(jī)床廠的VMC0851數(shù)控加工中心為實(shí)驗(yàn)平臺,結(jié)合接觸及非接觸測量技術(shù),研究數(shù)控加工系統(tǒng)在機(jī)三維形面檢測技術(shù),實(shí)現(xiàn)零件的三維數(shù)字化數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)處理,最終建立可用于零件形面質(zhì)量評估的精準(zhǔn)的三維模型。
　　 為了解決在激光非接觸曲面掃描的同

2、時(shí)獲得邊緣,深孔和凹槽等掃描盲區(qū)的數(shù)據(jù),課題組自主研發(fā)了集非接觸和接觸式數(shù)據(jù)采集為一體的復(fù)合式測頭。以復(fù)合側(cè)頭為核心,在數(shù)控加工中心這個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺上,論文圍繞數(shù)據(jù)配準(zhǔn)有關(guān)理論及技術(shù)進(jìn)行了深入研究,研究內(nèi)容及成果如下:
　　 1.在深入探討了復(fù)合側(cè)頭檢測原理的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了數(shù)控加工中心的被加工零件在機(jī)檢測。
　　 2.針對采用同源數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)方法對多傳感器數(shù)據(jù)的匹配時(shí)誤差過大的問題,對傳統(tǒng)的ICP法進(jìn)行了改進(jìn)。首先粗略地選取三組

3、對應(yīng)點(diǎn)進(jìn)行初始配準(zhǔn),以達(dá)到拉近兩個(gè)形面空間距離的目的;然后,把初始變換后的位置作為初始位置,在非接觸式掃描點(diǎn)云三角剖分的基礎(chǔ)上,投影接觸式測量點(diǎn)到三角面,尋找最近點(diǎn),以此建立對應(yīng)關(guān)系求解坐標(biāo)變換矩陣以實(shí)現(xiàn)異源點(diǎn)集之間的精確配準(zhǔn)。
　　 3.采用加權(quán)平均算法對配準(zhǔn)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行了平滑處理,明顯提高了配準(zhǔn)結(jié)果的表面光滑度。
　　 4.通過大量實(shí)驗(yàn)證明了算法的可行性。從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可看出,相較于傳統(tǒng)配準(zhǔn)方法,本文在配準(zhǔn)精度和速度上都