基于形位誤差評定的復雜零件質量檢測技術研究.pdf

1、為滿足產(chǎn)品的功能需求，零件結構日趨復雜，制造企業(yè)機械加工技術也得到了快速發(fā)展，不僅要求制造企業(yè)采用數(shù)控機床等先進的裝備進行加工，同時對加工零件質量檢測技術也提出了更高的要求，如檢測的速度、精度及成本等?，F(xiàn)有的質量檢測技術的數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)處理過程復雜，檢測單一結構特征的簡單零件具有優(yōu)勢，對復雜零件的檢測存在多結構特征數(shù)據(jù)采集困難、尺寸受限程度大等問題。因此，本文使用三維激光掃描儀進行數(shù)據(jù)采集，研究了復雜零件的質量檢測技術，實現(xiàn)了形位誤差評

2、定，同時解決了形位誤差評定優(yōu)化算法中存在著迭代過多、計算量過大、搜索方向盲目等問題，保證了加工的零件符合設計要求，同時滿足生產(chǎn)高效率，低成本的需求。主要研究內(nèi)容如下：
　　首先，研究了點云數(shù)據(jù)獲取的途徑。對比了接觸式測量與非接觸式測量優(yōu)缺點，分析不同激光掃描儀的工作原理和數(shù)據(jù)獲取方式。針對點云數(shù)據(jù)獲取實例進行對比分析，實驗證明，手持式激光掃描儀采集的數(shù)據(jù)點位分布均勻，數(shù)據(jù)采集方式較其他掃描儀靈活，采集數(shù)據(jù)的誤差也相對較小，因此將手

3、持式激光掃描儀作為復雜零件檢測的點云數(shù)據(jù)的獲取設備。
　　其次，研究了復雜零件的點云數(shù)據(jù)處理方法。根據(jù)原始點云數(shù)據(jù)去噪處理技術及點云數(shù)據(jù)的精簡算法，提出了采用隨機與曲率采樣相結合的方法對點云數(shù)據(jù)進行精簡；研究了點云數(shù)據(jù)模型與實體 CAD模型對齊技術，其中包括基于三點對齊、基于特征對齊以及最佳擬合對齊技術，并且根據(jù)多特征復雜零件的特點，提出了基于特征對齊法與最佳擬合對齊法相結合的混合對齊方法。
　　再次，建立了基于改進蜂群算法

4、的形位誤差評定模型。根據(jù)所獲得的點云數(shù)據(jù)，按照最小條件評定原則，分別建立了圓柱度誤差、平面度誤差以及空間直線度誤差三個數(shù)學模型，針對傳統(tǒng)算法在形位誤差評定中存在的不足，設計了不同的改進的蜂群算法分別對圓柱度誤差、平面度誤差以及空間直線度誤差進行求解和優(yōu)化評定，通過實例證明，在形位誤差評定中應用改進的蜂群算法可以解決運算過程中迭代次數(shù)過多，搜索方向盲目等問題，提高了形位誤差評定的速度和精度。
　　最后，研究了復雜零件質量檢測。以某復