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1、稠孵铸麟黔嚼?! ! 反求曲面#模型精 度分析%口潘洋宇口于正权淮安信息职业技术学院江苏电子产品装备制造工程技术研究开发中心淮安?8 ?8 35=5 # ; 3.? ; 6 :; 6 ;恤3 =; 56:8 65:己4;5 3 ;7 5 ;?= ?7 ; ? =? ; ;7 =?8 5; ?6:; =86=?579; 5,6:;8 6 = 5 8;67 5=? 3 3;?;=?6 :;,7 ;=5= ?6:;# ;3 7; ;7 5;5山几; 58 7 ;8 ?8 3 ;=?;6 8=3+ :; ;6 : ?;8 38 6=?6 :;3.跳;6 ?; 55 ?8?8 35=5.; =6:8 ?
2、=? 568? 9 ;7 5); 75 ;?梦?; ;7 =?;7 5;肠; ; 5# ;3, 7;= 5= ?#? 8 3滋5在逆向工程的反求曲面 #重构过程中,误差总不可避免地存在。# 模型精度分析主要解决的问题是)影响重构曲面精度的因素?反求曲面#模型和被反求实物模型的误差大小,重建模型是否可以接受川。.影响重构曲面精度的因素根据测量理论,任何测量都存在着误差,误差的大小反映了测量的水平。为研究反求曲面#模型精度,首先分析误差产生的原因,归纳逆向工程的存在的各项误差。.误差产生原因3 2实物原始误差,逆向工程是通过实物模型来重构9 #模型的,实物在制造时即存在制造误差,使实物几何尺寸和设
3、计参数之间存在偏差,若实物是使用过的,还存在磨损误差。原始误差一般较小,其大小一般在原设计的尺寸公差范围内,对使用过的产品可根据使用年限,加上磨损量。另外实物的表面粗糙度会影响数据的测量精度。将实物原始误差记为二原。侧。 2数据处理误差,数据处理误差是指对测量数据进行坐标变换、降噪等所造成的误差。坐标变换,主要%江苏省教育厅产业化推进基金资助项目1 编号) ( 一( /. 2淮安市工业基金资助项目1编号)# ( ( (2收稿日期)处。/2补偿误差,对于的测量方式,当探头和被测量表面接触时,实际得到的坐标并不是接触点的坐标,而是探头球心的坐标,对规则表面如平面,接触点和球心点相差一个半径值,当测
4、量方向和平面的法线方向相同时,相应方向的坐标加上半径值即是接触点坐标。当测量实物的表面棱线和轮廓线为非规则物体时,会产生补偿误差,将半径补偿误差记为;补。当测头接触点的压力矢和测量截面在一个平面内时,此时 测量点是二维的。测量时测头的运动方向和被测曲面的法线方向不一致,设其夹角为。,虽然经测头半径补偿,但还是带来不可 忽视的误差,如图.所示。当半 径为7的测头,沿轴 负方向 和被测物体接 触时,输出 的是尸点的值,而实际上想要测量的点是, ,则产生的测量误差) 忿氨! ! !一一 ! 一! 一 图.探头和曲面的接触放大图图二 补?13 ; 5。一.2132根据半径补偿的维数分为二维补偿法和三维
5、补偿法。目前常用的二维补偿方法主要有)法矢固定法,点共圆法 _,线线补偿法_。三维半径补偿方法主要有)/点共球法,微平面国,( (, ,机械制造/卷第, .期1翻嘴幸狐韶嵘淞秘黔法,拟合补偿法,直接计算法,三角网格法【,。由于三维补偿计算 较复杂,不易编程实现,基于的扫描线数据可以看成是二维,因此本文采用二维的线线补偿以提高半径补偿精度。线 线补偿法原理简单,误差补偿算法相对比较成熟,其原 理是将先测量的两点连线的垂直方向作为第点的补偿方向,如图。丫;撇;知;孔二矛卜 。董构二孤,1/2虽然式1/ 2的二总是一个多元函数,但是针对逆向 工程这一具体领域,其中的一些分项误差可以事先确定,无疑降低
6、了误差分配的难度。所示。图中)图,87 5=?1+ 2_一31总? 1;原, 侧,;处,;补,召重构,;光顺21 23翔街机械制造/ 卷第 期。 二( ,下面叙述# 模型重建过程。.误差确定,对反求曲面重构没有影响。耐( ( ,标称精度为)( ( 补7【. ; 587 ;5=?1+ 2_一.(,5. ; 58 7 95=?1.盆构(07 ?幻。 2曲面光顺误差;光待定)将上面已经确定的和待定的误差值和代人式1/2得)( (光顺二(8=?=?2模型的再加工。.基于留量模型加工概念基于留量模型加工就是根据上一道工步留下的材料量和零件几何信息来计算当前工步刀具轨迹的加工,即粗加工、半精加工、精加工等
7、工序中 的每一个工步的刀具轨迹是根据前一个加工工步后毛坯的残留和零件模型计算而成。可以分析出每次切削后加工残余的准确位置,允许刀具路径创建上道工序中工件材料没有去除完全的 区域,后续加工的刀具路径可在前道工序刀具路径的基础上利用加工留量进行优化得到。加工技术,7,;? 6:一5 7 8;#石86 = ?8 ?; ;玲;? =? ; 7 =叱_ 6;7#=; ; 5=肌.,4 ;7,8 ;=68幽,;: 7 8 3 38: =, 55 ;=?:;7 8:=#司石;#8 9:67 7 778 3 86 =?【 7? 836 :; ?6;7 ?86=?8 3 ;=;6=;5 7,7 ;=5=?飞=? ; ;7 =?8 ?8 ?6;: ?3留,&( (么,&12)& 一& 0. &汤华谈谈间接测量的误差分配【 .工业计量,. 0,1 2)一/(. 刘玉君,李艳军船体建造精度控制中的尺寸链计算方法【 _中国造船,& ( /,/1&2)0 .一0. /金涛,匡继勇产品反求模型的精度评价3 _机械,&( .,& 01&2)一/巧姜福祥,潘洋宇三坐标测量机测量数据的降噪方法研究【_工具技术,&(,1.(2).一. 潘洋宇,李东波,慈瑞梅点云数据的曲面重构和小波分解研全习司川? 一还云顾一一究? ! 计算机集成制造系统,#%,&()+,.一+% 编 辑凌翻嘴机械制造, .卷第% /期 # ( 0+
