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螺旋曲面是工程中应用最广泛的曲面之一,各种螺旋机械及机械零件均以螺旋曲面作为工作机理的基础,所以螺旋曲面的测量在几何量精密计量中占据重要地位。伴随当代科学技术的迅速发展,复杂螺旋曲面的应用越来越广泛,而对其几何精度的要求却越来越高。相应地对螺旋曲面测量技术提出了高效、高精度等要求。论文在分析总结螺旋曲面测量技术的研究现状与进展的基础上,研究基于CNC三坐标测量机的螺旋曲面零件轮廓度测量以及误差评定,具有较大的理论研究意义和推广应用前景。
论文主要研究内容如下:
1)以螺旋曲面统一参数模型及误差的参数模型为基础,针对具体机械零件推导其曲面数学方程,例如蜗杆、滚刀、螺纹等,并基于最小二乘约束给出其误差模型;
2)使用CNC三坐标测量机,以片区扫描的方式来测量上述具体机械零件的螺旋曲面,获得其形状数据信息,采用所推导的误差模型评定其曲面轮廓度;
3)基于上述具体机械零件的螺旋曲面实测数据,采用NURBS(非均匀有理B样条)曲线曲面理论构建螺旋曲面,将螺旋曲面误差评定可视化、直观化;
4)在VC环境下,开发螺旋曲面统一误差评定软件,基于开放式、可接口的思想,采用数据库来管理、描述各种形式、型号的螺旋曲面零件,软件能够读取各种格式的数据文件,并且根据所导入的测量数据进行误差评定,以数据列表和直观图形的方式给出评定结果。