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三坐标测量机的测量极值分析与路径设计

安瑛莹  
【摘要】:作为近30年发展起来的一种高效率的新型精密测量仪器,三坐标测量机已广泛地用于机械制造、电子、汽车和航空航天等工业中。它可以进行零件和部件的尺寸、形状及相对位置的测量和检测。而实现这一工程中的一个必要步骤是进行零件表面三维数据的采集。 在对零部件的三维坐标采集过程中,测量路径的合理与否关系到测量精度、测量效率和测量结果等许多因素。本文结合国内外研究现状,介绍了应用三坐标机进行测量时,几种常见的测量方法及测量路径,及路径的选择方法和原则,并讨论了测量数据的坐标系变换。 本文研究内容包括以下几个方面: 1、本文针对非接触激光三角测头式三坐标测量机系统进行误差分析,其系统误差主要来源为系统的几何误差,并通过坐标变换解决了由于加工、安装不完善产生的倾角误差。 2、为了使该三坐标测量机在测量过程中可以连续的、自然的进行扫描测量,本文在激光测头测量速度方面进行了研究,提出了最大扫描速度的计算方法;并在控制方面,本文给出了扫描速度和跟动速度动态调整的控制原理以及实现方案。 3、通过分析曲面测量方法,详细设计了三坐标测量机扫描软件的路径控制模块,包括针对不同外形特征的零件做不同的扫描整体规划及扫描路径设计。 最后,总结本论文研究工作的主要结论,并对后续值得深入研究的工作进行了探讨。


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