大型復雜曲面在線測量與質量評估系統(tǒng)的研究.pdf

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

2、理，對大型復雜曲面在線測量與質量評估系統(tǒng)做了需求分析，提出了系統(tǒng)的總體設計方案。
　　 然后，深入研究了在線測量與質量評估的關鍵技術，主要包括：
　　 測點的規(guī)劃及測量軌跡自動生成。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行毛坯工件測點的自適應分布規(guī)劃，按其檢測要求進行加工后工件測點的規(guī)劃，并對所規(guī)劃的測點進行了干涉判斷。
　　 葉片曲面的匹配及加工余量的計算。用最小二乘法建立曲面匹配的目

3、標函數，并用遺傳算法進行求解。在對螺旋槳找圓、找平的裝卡工藝分析后，進行了簡化求解。
　　 螺旋槳葉片在線質量的評估。推導了螺旋槳葉片幾何參數（螺距、葉厚、葉寬、后傾角等）的計算公式。螺旋槳葉片在線質量評估是對加工完之后的工件進行在線測量，根據測量數據評估其質量。
　　 再后，分析了七軸五聯(lián)動數控系統(tǒng)的體系結構，規(guī)劃了在線測量與質量評估軟件的功能模塊，選用基于內嵌OpenGL的Visual C++軟件開發(fā)平臺實現(xiàn)了該系統(tǒng)