反求曲面CAD模型精度分析_潘洋宇.pdf

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 3 5 5 3 6 6 恤 3 5 6 8 6 5 己 4 5 3 7 5 7 7 8 5 6 86 5 79 5 6 8 6 5 8 6 7 5 3 3 6 7 5 6 3 7 7 5 5山几 5 8 7 8 8 3 6 8 3 6 8 3 8 6 6 3 跳 6 55 8 8 3 5 5 6 8 568 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 2 132 根据半径补偿的维数分为二维补偿法和三维补偿 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 无疑降低了误差分配的难度 所示 图中 图 87 5 1 2 一 3 1总 1 原 侧 处 补 召重构 光顺2 1 2 3 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 5 8 7 5 1 2 一 5 5 8 7 9 5 1 盆构 0 7 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 3 8 55 7 8 司石 8 9 6 7 7 7 7 8 3 86 7 83 6 6 7 86 8 3 6 5 7 7 5 飞 7 8 8 6 3 留 么 1 2 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 0 1 2 一 巧姜福祥 潘洋宇 三