大型復(fù)雜曲面在線測量與質(zhì)量評估系統(tǒng)的研究.pdf

1、大型復(fù)雜曲面在線測量與質(zhì)量評估系統(tǒng)，是在數(shù)控機(jī)床上集成測頭和專用軟件模塊實(shí)現(xiàn)工件毛坯在線測量與加工余量估計(jì)、工件加工質(zhì)量在線評估功能的系統(tǒng)。本課題以國家“863”項(xiàng)目大型艦船用螺旋槳七軸五聯(lián)動(dòng)車銑復(fù)合加工機(jī)床為研究背景，以大型螺旋槳為研究對象，在深入研究了大型復(fù)雜曲面在線測量與質(zhì)量評估的理論及實(shí)現(xiàn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，開發(fā)出了基于七軸五聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)的在線測量與質(zhì)量評估系統(tǒng)。本文主要內(nèi)容如下：
　　 首先，詳細(xì)闡述了在線測量與質(zhì)量評估的原

2、理，對大型復(fù)雜曲面在線測量與質(zhì)量評估系統(tǒng)做了需求分析，提出了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。
　　 然后，深入研究了在線測量與質(zhì)量評估的關(guān)鍵技術(shù)，主要包括：
　　 測點(diǎn)的規(guī)劃及測量軌跡自動(dòng)生成。用雙三次B樣條建立螺旋槳葉片曲面的CAD模型，按曲面曲率的變化進(jìn)行毛坯工件測點(diǎn)的自適應(yīng)分布規(guī)劃，按其檢測要求進(jìn)行加工后工件測點(diǎn)的規(guī)劃，并對所規(guī)劃的測點(diǎn)進(jìn)行了干涉判斷。
　　 葉片曲面的匹配及加工余量的計(jì)算。用最小二乘法建立曲面匹配的目

3、標(biāo)函數(shù)，并用遺傳算法進(jìn)行求解。在對螺旋槳找圓、找平的裝卡工藝分析后，進(jìn)行了簡化求解。
　　 螺旋槳葉片在線質(zhì)量的評估。推導(dǎo)了螺旋槳葉片幾何參數(shù)（螺距、葉厚、葉寬、后傾角等）的計(jì)算公式。螺旋槳葉片在線質(zhì)量評估是對加工完之后的工件進(jìn)行在線測量，根據(jù)測量數(shù)據(jù)評估其質(zhì)量。
　　 再后，分析了七軸五聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，規(guī)劃了在線測量與質(zhì)量評估軟件的功能模塊，選用基于內(nèi)嵌OpenGL的Visual C++軟件開發(fā)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了該系統(tǒng)