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通用航空論文范文第1篇

關鍵詞：光學測量，逆向工程，航空鈑金制造，測量分析

在先進的計算機輔助技術集成應用，逆向工程則是非常重要的一個例子，也能構成計算機集成制造系統(tǒng)的重要一個分支。當前的逆向工程主要則是體現(xiàn)出對于實物進行有效的逆向重構的過程，就是能進行相關的實物的CAD模型重構，以及能夠制造相關的 最終產品[1]。

對于數(shù)據(jù)測量來說，利用相關的測量方法以及設備，能夠用離散的幾何點來表示物體的表面形狀，通過有效的坐標來表示，通過相關的計算機信息技術，有效保證復雜曲面的制造、改進以及建?；顒?。所以，能夠有效對于工件表表面的數(shù)據(jù)進行高效、高精度的采樣處理，這則是逆向工程的關鍵技術之一，也是最為基本且不可或缺的基本步驟，直接影響到測量數(shù)據(jù)以及最終模型的質量，影響工程的質量以及效率問題。

1 逆向設備的測量方法概述

當前，針對多種多樣的產品表面數(shù)據(jù)測量方法來說，具有不相同的測量原理。對于逆向工程測量過程中，應該注重測量方法選擇，因為，這將影響到測量本身的經濟性、速度以及精度，以及涉及到后續(xù)的數(shù)據(jù)類型和處理方式都存在不同。相應的零件表面以及測量探頭的接觸情況下，對于零件表面數(shù)據(jù)在逆向工程中的獲取方式，主要包括非接觸式以及接觸式兩種。接觸方式根據(jù)相應的測量探頭不同，則包括連續(xù)式以及觸發(fā)式兩種。在相應的非接觸式的原理中，可以看出，包括非光學式以及光學式[2]。其中，對于非光學式測量中，主要有層析法、超聲波法、MRI測量法和CT測量法；在光學式測量中，主要包括激光干涉法、計算機視覺法、結構光法、激光衍射法、三角形法等。

2光學測量系統(tǒng)及測量數(shù)據(jù)特征分析

2.1 ATOS&Tritop光學測量系統(tǒng)

經過分析，當前最為成熟的三維形狀測量方法則是結構光法，這也是典型的非接觸式測量方法，應用范圍非常廣泛，其中的典型代表則是ATOS測量系統(tǒng)。對于其ATOS掃描頭來說，主要包括兩個高分辨率的工業(yè)CCD相機以及相對應的光柵投影單元構成，通過有效的結構光測量，能夠讓一組具有相位信息的光柵條紋在光柵投影單元的幫助下，有效投影到側臉工件的表面。根據(jù)立體相機測量的原理，能夠實現(xiàn)高分辨率數(shù)碼相機的同步測量，這樣就能把物體的三維數(shù)據(jù)以及表面高密度在較短時間內獲取。通過相關的參考點拼接技術，能夠有效自動對齊相關的不同位置的測量數(shù)據(jù)，完成全部的掃描結果。

根據(jù)Tritop拍照測量定位系統(tǒng)來說，對于掃描大而復雜的零件情況下，為了能夠對于對象上的參考點能夠穩(wěn)定地控制，在實際中，應該定義ATOS的坐標測量系統(tǒng)中，利用好Tritop參考點。

2.2測量數(shù)據(jù)特征分析

根據(jù)測量的數(shù)據(jù)進行分析，主要可以包括網(wǎng)格化點、散亂點以及有序點等三種類型。針對ATOS光學測量系統(tǒng)進行分析，其相應的測量數(shù)據(jù)就是具有散亂無序的特點。對于核磁共振成像、CT層法的得到的點云數(shù)據(jù)來說，在一系列的平行平面中分布相應的測量數(shù)據(jù)點，能夠通過小線段對于平面內距離最小的相關鄰接點進行順序連接，這樣就可以得到相應的平面一組三角數(shù)據(jù)。

3 光學測量系統(tǒng)ATOS&Tritop的應用思考與探索

3.1 在工裝制造中的應用分析

針對工裝成形的鈑金零件設計過程中，可能存在不符合要求的零件的表面質量以及幾何形狀等問題，這往往是由于零件存在間隙不當以及變形回彈的問題所致。要想讓準確的回彈角度在工裝上設計并不容易，而是經過在實踐中進行反復的處理才能達到滿意效果。另外，對于早期的工裝制造來說，往往都是通過有效的圖紙加工以及樣板加工而成，目前，這種方式已經被成熟的數(shù)控技術所代替。對于長期使用的工裝來說，存在一定的報廢以及磨損問題，這就涉及到應該正確應用逆向工程技術問題。針對光學測量系統(tǒng)ATOS&Tritop來說，其具有測量精度高、速度快、范圍廣的特點，所以，通過相應的光學測量系統(tǒng)，能夠對于把實物進行CAD數(shù)字模型的有效轉換具有明顯好處，能夠保證數(shù)控加工的有效性，進行有效的工裝處理。

3.2 光學測量系統(tǒng)在展開毛料中的應用

通過對于毛料的準確展開，能夠保證有效對于原材料的節(jié)省，使得修邊工作量大大減少，另外，還能有效保證具有一定的成形改善條件，從而，保證成形質量進一步大大提高。根據(jù)長期實踐和經驗，可以看出，針對形件的毛料形狀問題具有相關的不少研究，涉及到具體的很多算法，比如，分區(qū)計算法、滑移線法，就最近幾年還提出了相應的流體模擬法以及電模擬法等。上述這些方法具有不同的特點，也就是適應于不同的范圍，大多都是局限于平底飯金件。針對毛料外形計算，其中涉及到的因素眾多，但是，其中的對應的關系比較難以進行定量的把握。因此，對于毛料外形的精確計算就存在一定難度。應該充分利用計算機信息的快速發(fā)展，有效對于鈑金件進行毛料的計算都是通過應用程序完成。

但是，不可否認，利用計算機進行毛料展開計算具有一定的局限性，對于外形較為復雜、雙曲度比較高的零件則是不太適用。在實際的生產情況下，還以應該對于工裝過程中的零件進行有效校正工作。通過有效的光學測量系統(tǒng)ATOS，能夠保證計算機采集相應的校展件的外形輪廓數(shù)據(jù)，就是完成在數(shù)控下料機床的生產過程，保證有效使得零件的生產效率大大提高，明顯提升毛料質量。

4結束語

光學測量系統(tǒng)TOS&Tritop是當前進行逆向工程中較為成熟的有效進行點云采集的措施，能夠具備測量精度高、速度快、范圍大的特點，但是，也存在一定的不足之處，就是對于周圍環(huán)境要求較高，對于表面變化劇烈的物體、物體內部形狀則無法進行有效測量。

參考文獻：