空间统计方法在自由曲面加工误差分解中的应用

为了便于对自由曲面的加工误差进行分析,应用空间统计方法分析加工误差数据,将构成加工误差的系统误差和随机误差这两部分分解出来。该方法首先对加工误差进行空间统计分析,判断加工误差的空间自相关性,然后构造基于B样条曲面的确定性曲面回归模型,计算各个测点的残差后对该回归模型进行充分性分析,将服从空间独立分布的残差作为分解后的随机误差,进而得到系统误差。针对一个自由曲面进行仿真验证。结果表明,该误差分解方法精确、有效。再对上述自由曲面进行数控加工,并获得该工艺系统的系统误差,根据该系统误差进行补偿加工,显著提高了零件的加工精度。      

插值Loop曲面细分算法在堆焊自由曲面重建中的应用

针对堆焊自由曲面焊缝形貌不规则致使焊缝识别精度低、自动焊接困难的问题,提出了一种利用插值Loop曲面细分算法对旋转电弧传感器采集的堆焊焊缝三维形貌数据进行曲面重建的方法。首先,采用格拉布斯(Grubbs)检验算法对异常采样点进行滤波处理,得到质量较高的形貌数据;然后,采用局部最优Delaunay算法对形貌数据进行初始三角网格剖分;最后,利用插值Loop曲面细分算法对初始三角网格进行曲面细分,实现焊缝三维形貌重建。结果表明,此方法的曲面重建效果良好,降低了初始三角网格剖分的误差,实用性强。     

反求工程中复杂特征自由曲面重构的解决方案

本文介绍了反求工程的概念、发展状况及复杂曲面建模中存在的问题，论述了反求工程在曲面建模中应用的关键技术，提出了一些解决方案和误差检验的方法。     

常规螺杆元件四面体间隙的拟合

文中利用了两种对非规则边界参数区域进行拟合的方法,对同向双螺杆挤出机四面体间隙进行了拟合,并建立了一种曲面拟合误差测量的新方法;应用此法,从度量曲面的整体贴近程度方面对拟合曲面进行了误差分析。     

基于点云数据的自由曲面加工误差评定

针对自由曲面加工误差检测困难的问题,提出了一种自由曲面加工误差评定方法。该方法以高精度蓝光扫描仪获取到的点云作为实测数据,以自由曲面的立体印刷模型作为理论模型。首先设置动态偏差阈值去除点云的远距离噪声,利用基于曲面变化度的局部离群系数方法去除点云的近距离噪声;然后采用最近点迭代算法分离点云位置误差的旋转量,以自适应粒子群算法依据最小区域原则分离位置误差的平移量;最后对点云进行基准变换后,计算点云与模型之间的偏差。实验结果表明,相对于最近点迭代算法,所提方法计算的位置误差向量均方根误差减小了66%,轮廓度减小了18%。提出方法的位置误差分离精度更高,轮廓度误差评定更准确,适用于扫描点云对自由曲面的加工误差评价,可以有效判断出超差区域。     

曲面零件钻孔加工的夹具设计

本文介绍了一种曲面零件孔加工的专用钻床夹具。为了解决现实生产过程中曲面零件钻孔加工过程复杂、效率低且误差较大的问题,采用限位槽与导向孔相配合,将待加工零件固定于特殊夹具之中的方法,利用底座与压板之间的紧固配合,对曲面孔定位后进行加工。经过实践检验表明,该夹具定位准确,稳定性良好,此方法可广泛应用于钳工领域曲面孔加工领域,具有很好的推广意义。     

基于逆向工程的汽车轮毂设计

论述了逆向工程的概念及其在现代汽车爰相关生产企业中的应用,以来轮毂为例,应用逆向工程软件RapidForm完成特征提取、曲面重构、误差检验,通过IGES格式输出到其它常用CAM/CAE软件中.实现了轮较曲面的再设计,缩短设计开发周期,节约开发成本.     

自由曲面NC加工中的误差检测及其动态模拟

讨论了自由曲面ＮＣ加工检验仿真系统的功能模块及其实现方法，提出了加工误差的离散矢量检测算法，解决了实时仿真系统中计算精度与计算效率之间的矛盾。     

活塞裙部异形表面加工系统动态精度的研究

活塞裙部异形曲面即中凸变椭圆型面的加工,是活塞制造的关键问题之一.本文针对该活塞的结构,从研究加工系统及切削过程的动特性着手,找到了影响相对动态误差的主要因素.通过理论分析,模拟试验以及自动数据处理表明:采用硬靠模加工技术,选择最佳工艺参数,结合误差补偿原理,在某高转速时,其相对动态误差最小,以实现活塞裙部异形曲面的高精度、高效率车削加工.本文就选择最佳工艺参数进行了研究,为解决活塞异形表面的加工以及修正靠模曲线提供了依据.     

Catmull-Clark 细分曲面的误差分析

运用引入相邻点的方法和计算控制点的一阶差分的新的技术,研究Catmull Clark曲面细分过程的误差估计问题.证明了Catmull Clark曲面的控制网格按指数速率收敛于极限曲面;并给出关于Catmull Clark曲面误差估计的一个计算公式.本文的技术亦可适用于Doo Sabin曲面等细分曲面.     

响应曲面法优化氨法焙烧后粉煤灰除铁工艺

通过响应曲面法(RSM)对粉煤灰与硫酸铵焙烧产物的浸出液进行除铁工艺参数的优化.以反应温度、溶液pH值和晶种加入量为变量，反应后溶液中铝离子质量浓度和铁离子质量浓度为相应变量，分别对黄铵铁矾法除铁过程和针铁矿法除铁过程建立相应的数学模型，并对影响因素进行了分析.通过实验对模型进行了检验，其误差在5%以内，表明模型具有一定的可靠性.对模型进行求解后，分别得出黄铵铁矾法除铁和针铁矿法除铁最佳工艺条件.     

参数曲面形状误差计算迭代逼近法

针对曲面形状误差评定使用传统的模板定性检测、定性描述的方式已不能满足现代制造对产品质量的控制要求，提出了一种新的参数曲面形状误差计算的迭代逼近法．计算机仿真结果表明，本算法符合曲面形状误差评定的最小区域原则．     

参数曲面形状误差计算迭代逼近法

针对曲面形状误差评定使用传统的模板定性检测、定性描述的方式已不能满足现代制造对产品质量的控制要求，提出了一种新的参数曲面形状误差计算的迭代逼近法，计算机仿真结果表明，本算法符合曲面形状误差评定的最小区域原则。     

基于散乱数据的层次B样条曲面重构与优化

运用B样条曲面的表示方法,构造了初始B样条曲面网格控制点逼近散乱点集,在此基础上构造包围盒进行局部搜索,用于误差检测,将查找问题转化为计算问题;并采取单元凝聚方式处理小单元,减少了误差超限的子区域个数,最后在误差超限的子区域内优化曲面.由粗糙到精细,实现了散乱数据的曲面重构与优化.该方法在误差检测和区域处理上进行修正,从而加快了搜索速度,简化了计算.算例表明,算法简单易行,逼近效果良好.     

自由曲面三坐标加工走刀步长的确定

对三坐标曲面加工中由于离散直线逼近导致的加工误差问题进行了研究。从分析刀具的三维线性包络运动出发，得出了适用于多种类型刀具的加工误差估计的通用表达式，该误差在曲面法线方向定义，是较精确的轮廓加工误差。     

螺旋曲面误差的等角坐标测量法

提出运用等角坐标测量法,解决以螺旋曲面为工作母面的零件廓形误差的精密测量问题.采用等角采集特征线上坐标值,运用齿轮测量中心采集螺旋曲面的特征线数据,并对采集的数据进行测头半径补偿;然后,将补偿后的坐标值按照螺旋曲面相关特征线误差的定义进行评定,从而实现对螺旋曲面质量的评价.ZA型传动蜗杆的实例检测表明,该方法能够表征螺旋曲面的质量,满足精密测量要求.     

多轴联动空间复杂曲面线切割加工技术

为实现大锥度空间复杂曲面模具零件的线切割加工,解决高速走丝电火花线切割机床加工空间曲面的难题,以空间曲面零件电火花线切割加工运动规律数学模型为基础,设计开发一种带有自动分度功能的、可翻转的数控回转工作台;基于原有的高速走丝数控电火花线切割机床,研制空间复杂曲面多轴联动高速走丝线切割加工系统,并进行螺旋面、锥面、锥台、双曲面和正弦曲面等典型空间曲面零件的电火花线切割加工实验,对加工出的各个实验样件进行了测量和加工误差分析.研究结果表明:所设计的空间复杂曲面多轴联动线切割加工系统具有较高的加工效率、较好的加工质量和较低的成本;加工样件的误差在允许范围内,验证了该系统的实用性,为解决高速走丝电火花线切割加工空间曲面的难题提供了一种思路.     

轿车后三角玻璃及包边的重构与拼接

为了检测轿车后三角包边玻璃与标准样件之间的误差,提出包边玻璃点云参数化重构和拼接方法.根据后三角包边玻璃的测量要求,在获得其点云已消噪的情况下,应用B样条法构造出玻璃双二次加权曲面参数方程.根据过渡曲面一阶导数连续的性质,导出交于公共边界的控制网格矢量之间的关系,研究其不同分片曲面之间的光滑拼接方法,并举例验证方法的有效性.检测结果表明,重构曲面经过分层切片,可以用于检验与标准样件之间的误差,而且该算法运算量较少,精度可控制.     

曲面切槽晶体单色器设计

讨论了曲面切槽单色器的工作原理，并依据合肥光源上的XAFS光学参数，设计加工出晶体的切槽曲面，测量了曲面的形位误差，进而分析了曲面加工、定位误差以及入射光的束宽对单色器分光性能的影响．在测量所得的加工误差下，考虑由于束流宽束给衍射性能造成的影响，计算了实际晶体相对于理想晶体的理论衍射效率．计算结果证明该晶体单色器完全适用于合肥光源的XAFS光晕系统．     

结合分割逼近和粒子群法的燃气轮机叶片轮廓度误差计算

阐述了燃气轮机叶片复杂曲面轮廓度误差计算的关键问题,采用非均匀有理B样条曲面描述了燃气轮机叶片,定义了燃气轮机叶片复杂曲面轮廓度误差并建立了相应的数学模型.采用分割逼近法计算测点到曲面的最小距离,以提高数据处理速度;结合粒子群和分割逼近法,通过六维坐标变换迭代,使叶片的理论模型计算与实际轮廓测试达到最佳匹配,最终获得燃气轮机叶片轮廓度误差.结合分割逼近和粒子群法来计算燃气轮机叶片轮廓度误差,理论上可以收敛于全局最优解,符合最小区域法的评定标准.该算法易于计算机实现,非常适用于三坐标测量仪.