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《一種面向自由曲面的測頭半徑補償方法-崔星星》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、一種面向自由曲面的測頭半徑補償方法崔星星來搞日期：基金項目：國家自然科學基金資助項目（51565006）；廣西自然科學基金資助項目（2014GXNSFAA118337）；廣西高?？蒲匈Y助項目（2013ZD048，ZD2014074）；廣西高校重點實驗室主任基金（2014JZKG005）作者簡介：崔星星，（1989-），男，湖北廣水人，碩士研究生，主要研究方向：精密測量；陳岳坪，（1973-），男，湖南岳陽人，博士，副教授，主要研究方向：精密檢測技術(shù),陳岳坪，湯慧，周曉慧（廣西科技大學機械工程學院，廣西柳州545006）摘要：在機床在線檢測自由曲面過程中，系統(tǒng)獲取的是測頭中心坐標
2、，而非實際接觸點坐標，因此要考慮測頭半徑補償。提出一種基于NURBS（Non-UniformRationalB-Spline）曲面重構(gòu)的一種測頭半徑補償方法，該方法可以準確得到實際接觸點處的法矢量，進而可以進行高精度測頭半徑補償。最后通過算例構(gòu)造一規(guī)則標準球面進行測試驗證，然后對一自由曲面進行實際檢測，檢測獲取的測頭中心坐標數(shù)據(jù)經(jīng)提出的重構(gòu)擬合的方法、三角網(wǎng)格法分別求出法矢量，對這些法矢量進行偏差角度對比，結(jié)果表明所提出的方法求的法矢量更準確，穩(wěn)定性更好，驗證了所提出的方法的有效性。關(guān)鍵詞：自由曲面；半徑補償；法矢量；檢測；中圖分類號：TH16文獻標識碼：A文章編號：AMeth
3、odofProbeRadiusCompensationForFreeFormSurfaceCUIXing-xing,CHENYue-ping,TANGHui,ZHOUXiao-hui(SchoolofMechanicalEngineeringGuangxiUniversityofScienceandTechnology,GuangxiLiuzhou545006,China)Abstract:Intheprocessofon-linedetectionofthemachinetool,thecentercoordinateoftheprobeisobtained,butnotth
4、eactualcontactpointcoordinate.Therefore,theradiuscompensationoftheprobeisconsidered.(RationalB-Spline)surfacereconstructionmethodbasedonNURBS(Non-Uniform)isproposed.Themethodcanbeusedtoobtainthenormalvectoroftheactualcontactpoint.Intheend,thetestresultsareverifiedbyanumericalexample,andtheme
5、thodofthecentercoordinatedataofafreesurfaceisobtainedbyusingthemethodofreconstructingthecentercoordinatedataandthemethodoftrianglemeshmethod.Theresultsshowthattheproposedmethodismoreaccurateandstable.Keywords:free-formsurface;radiuscompensation;normalvector;detection;1引言在機床在線檢測方面，對被要求檢測的零件越來
6、越復雜，精度，檢測效率會越來越高。這些復雜自由曲面主要應用在航空航天、汽車、船舶、模具等領(lǐng)域。其表面大都是自由曲面,難以用準確的數(shù)學表達式描述，更難求出準確的法矢量。對于自由曲面表達上，NURBS曲面，即非均勻有理B樣條曲面（Non-UniformRationalB-Spline）是目前最能夠反映曲面幾何形狀并且能夠提供一個統(tǒng)一的數(shù)學表達形式，具有非常廣泛的應用[1-4]。對自由曲面的在線檢測是得到的一系列測頭中心坐標，必須對空間這些數(shù)據(jù)點進行半徑補償，才能得到較精確的實際接觸點坐標，從而可以準確評價曲面加工誤差。對于半徑補償方面，測頭半徑一般是預知的，實質(zhì)上是如何確定接觸點法
7、矢量，國內(nèi)外學者做了較深入的研究。國外Ruey-TsungLee等[5]提出了一種基于5點或9點交叉曲線移動法計算曲面測量數(shù)據(jù)點的單位法向量，從而進行半徑補償。Y.C.Lin等[6]采用多叉積法分別利用測頭中心點附近的4個點的向量積來求測頭中心法矢量，然后根據(jù)權(quán)重因素修正法矢量，最終得到補償點的法矢。國內(nèi)的王立成等[7]提出了基于原位標點技術(shù)的測頭半徑補償方法，在實際測量中，實現(xiàn)了逐點測頭半徑補償。楊旭靜等[2]提出了基于三角網(wǎng)格法估計節(jié)點法矢量，該方法把三角形形狀和面積考慮在內(nèi)，從而得到了
