基于CAD模型的三坐标测量机路径规划系统研究

发布时间：2020-06-10 08:37

【摘要】：随着我国先进制造技术的发展,对产品进行快速地高精度和自动化测量已经显得尤为重要。三坐标测量机作为一种高精度的测量仪器,广泛应用于各种复杂测量环境。为了解决在CAD模型提供几何信息的基础上自动生成三坐标测量机测量路径规划的问题,本论文开发了一款基于CAD模型的三坐标测量机路径规划的软件系统。该系统基于CAD模型离线编程,提高测量系统的自动化程度、采样质量和系统的测量结果。本论文主要的研究内容如下:1、分析了基于CAD模型的三坐标测量机路径规划系统和工作过程。通过各部分内容分析,确定了以CAD/CMM转换接口,获取测量任务,测量表面测量点数量和分布规划和最优测量路径的规划等内容为基础的总体系统方案。开发了基于Visual Studio 2010的开发平台,同时利用OpenCasCade搭建三维模型重绘环境的三坐标测量机路径规划系统的人机交互界面;2、测量点的数量和分布策略。首先研究了CAD模型的读取,其包括数据的读入、模型重绘和几何拓扑信息读取。最后研究了一般平面、圆柱圆锥面和自由曲面的测量点数量和分布策略;3、测量点路径规划研究。设计了基于蚁群算法的测量点路径规划,其中包括蚁群算法的基本原理、过程和特点,并且应用实验得到了一组最合适的参数;4、进行大量的实验数据,把蚁群算法得到的最优路径与模拟退火算法所得的结果进行比较,最终验证了算法的正确性和系统的有效性和可行性。
【图文】：

本文开发了基于 CAD 模型的三坐标测量机的路径规划软件针对不同测量面获取测量点的数据信息，并且在此基础上实现最优坐标测量机及其发展现状坐标测量机是一种高效率、高精密和测量范围大的测量仪器，在航天机械制造等的工业中应用很常见，可以对零件的尺寸、外形、形状公等进行测量[5]。同时也可以对一些空间形面进行测量，例如导轨、箱、齿轮、缸体等，，并且还能对一些复杂连续曲面进行扫描测量和实现一体化。由于三坐标测量机的通用性强、精度高、效率高、测量范围一些优点[6]，伴随着它从第一台诞生到现在的飞速发展，已经成为一的测量仪器。坐标测量机的种类形式各种各样，性能多样，在实际测量中放置的环样，但是主体也是由一定的部分组成。三坐标测量机的主体结构如图

例如表面积、重心、体积、曲率半径等； 使用插值、逼近、投影计算几何体。b) 几何体的可视化和控制功能 几何体旋转； 几何体缩放； 几何体着色和显示。c) 程序框架 关联非几何数据与几何实体； 模型参数化； 桌面应用管理。2.2 三坐标测量机的路径规划系统基于 CAD 模型的三坐标测量路径规划系统研究，其中路径规划的研究核心一般包括 CAD/CMM 转换接口，获取测量任务，测量点数量和分布规划，测量路径的规划和路径仿真，执行测量和测量数据分析[20]。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH721;TP391.72

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本文编号：2706058