面向大尺度制造的激光跟踪测量评估与规划关键技术研究

发布时间：2024-03-02 01:22

　　随着制造技术和测量技术的发展,机械制造领域的测量已经从传统的模拟量测量为主发展为坐标测量占主导地位。在航空航天、船舶工业、汽车制造、重型装备等大尺度制造领域,坐标测量技术的广泛应用更是极大地提高了制造的质量和效率。测量辅助装配技术在一些先进的制造厂商中已经全面实施,并将很快推广到整个大尺度制造行业。坐标测量技术成功应用于大尺度制造中,首要关键的问题是构建符合大尺度制造测量需求的测量控制网,激光跟踪仪因其便携性较强、精度较高的特点成为构建大尺度测量控制网的主要仪器。然而,与固定式三坐标测量机不同,其误差模型不易建立,相应的量值溯源体系和应用方法还不够完善。另外,大尺度制造中的测量任务众多,具体任务的测量结果的溯源方法也没有系统的理论和成熟的方法。本文属于坐标计量的研究范畴,以激光跟踪仪为对象,研究其在大尺度制造现场应用过程中的性能评定方法和面向任务的大尺度激光跟踪测量不确定度评定方法。针对大尺度测量任务的方案制定效率低的问题,研究大尺度激光跟踪测量规划方法。论文的研究工作及取得的主要成果如下:1、对比分析了几种空间误差的表达方法和各自的优缺点,确定将散点图用于空间测量点的不确定度的表达。...

【文章页数】：199 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1导弹几何特性测量技术现状(2)飞机制造中的坐标测量在大型飞机研制和柔性装配过程中，飞机外形测绘、大型零部件检测，飞机型架的定位安装，大尺寸部件的对接(主要表现在机身与机身、机翼与机身、机翼

国防科学技术大学研究生院博士学位论文导弹的制造过程中，相关几何特性的测量是导弹质量控制的重要环节资料[2]，导弹的主要几何测量项目有：导弹头部线偏差，翼面安装角、舱段轴线角偏差，长度，几何公差(GD&T)等。由图1.3[3]可以得知，导量项目数字化定义、测量方案制定、测量数据处....

图1.2大尺度制造测量的发展趋势

国防科学技术大学研究生院博士学位论文京航空航天大学孙文[16]等提出了在飞机部件装配中使用三台激光解算得到被测点坐标的辅助测量方法，建立了数学模型并进行了航天大学郑联语[17]将大尺度装配测量的配置分为四个子任务：(1可行空间；(3)仿真测量点；(4)评估具体任务的测量不确定度。....

图1.3大尺度坐标测量流程

图1.3大尺度坐标测量流程于目前设计师生成的三维CAD模型中包含的信息不完善，测量工任务后对测量项目的理解可能会产生偏差，引入规范不确定度。前获取测量任务和测量信息基本靠测量人员手动输入或添加，CAD系统的数据交换很少。尺度产品的测量项目多，测量数据处理的效率较低，自动化....

图1.5各关键技术之间的联系、激光跟踪测量误差分析与处理技术

在现有研究工作的基础上，本文应用误差分析与处理技术的重点不是解决跟踪仪的原理所引入的单项误差的建模，而在于解决现场环境下激光跟踪仪性能(空间点测量精度)的校准与评价，尽可能提高制造环境下的测量精度。在度制造测量过程中，通常会用到多台跟踪仪或多站位来完成测量任务。因此仅仅是单台跟踪....

本文编号：3916113