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利用数控设备进行曲面测量的研究

刘彦臣  
【摘要】:本文提出了一种利用数控机床实现类似三维坐标测量机的模/数转换功能的基本方法。旨在探讨利用数控设备,进行复杂曲面的测量,再利用逆向工程技术实现产品模型的重构。本文深入分析了适用于加工中心测量用的触发式测头系统;介绍了各类测头的结构、性能及特点,重点以具有SIEMENS 840DE系统的欧马MV-610加工中心为例,对配备触发式MP12测头系统的连接和通讯进行了理论研究;并对主要测量误差进行分析和具体计算,以求能将此方法广泛应用于实际之中;为以后研制通用型的在线测量系统打下良好的基础。 论文首先介绍了课题的研究背景及研究意义,机械制造业对科技进步的重要作用及其发展过程。接着分析了制造技术的发展趋势及要求,在此基础上,提出了开发数控机床测量功能的研究课题。并介绍了该领域内相关技术的应用和发展概况。 其次着重介绍分析了各类测头的结构、性能,根据欧马MV-610加工中心的工作特点,进行了适用测头系统的选型,并对测头系统同加工中心的连接与通讯等进行了理论研究。 本文还针对测头系统在加工中心上实现曲面测量的相关技术进行了深入研究,分析了影响测头系统误差的多种因素、误差产生机理,并对测头系统工作时所产生的主要误差进行了较为全面的分析计算。 最后对本文的分析研究进行了总结,提出了本课题进一步研究的方向及意义,给出了全文的结论。


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