通用航空論文

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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的重要一個分支。當前的逆向工程主要則是體現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]。

對于數據測量來說，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、改進以及建模活動。所以，能夠有效對于工件表表面的數據進行高效、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，直接影響到測量數據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據測量方法來說，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，以及涉及到后續的數據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，對于零件表面數據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。接觸方式根據相應的測量探頭不同，則包括連續式以及觸發式兩種。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光學測量系統及測量數據特征分析

2.1 ATOS&Tritop光學測量系統

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。對于其ATOS掃描頭來說，主要包括兩個高分辨率的工業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。根據立體相機測量的原理，能夠實現高分辨率數碼相機的同步測量，這樣就能把物體的三維數據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據，完成全部的掃描結果。

根據Tritop拍照測量定位系統來說，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定地控制，在實際中，應該定義ATOS的坐標測量系統中，利用好Tritop參考點。

2.2測量數據特征分析

根據測量的數據進行分析，主要可以包括網格化點、散亂點以及有序點等三種類型。針對ATOS光學測量系統進行分析，其相應的測量數據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據來說，在一系列的平行平面中分布相應的測量數據點，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據。

3 光學測量系統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，能夠對于把實物進行CAD數字模型的有效轉換具有明顯好處，能夠保證數控加工的有效性，進行有效的工裝處理。

3.2 光學測量系統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ATOS，能夠保證計算機采集相應的校展件的外形輪廓數據，就是完成在數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：