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基于八叉树的复杂曲面测量路径规划

张连鑫 朱祥龙 董志刚 康仁科 潘蕊 张志远

张连鑫, 朱祥龙, 董志刚, 康仁科, 潘蕊, 张志远. 基于八叉树的复杂曲面测量路径规划[J]. 制造技术与机床, 2023, (4): 109-114. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2023.04.017
引用本文: 张连鑫, 朱祥龙, 董志刚, 康仁科, 潘蕊, 张志远. 基于八叉树的复杂曲面测量路径规划[J]. 制造技术与机床, 2023, (4): 109-114. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2023.04.017
ZHANG Lianxin, ZHU Xianglong, DONG Zhigang, KANG Renke, PAN Rui, ZHANG Zhiyuan. Measurement and processing integration technology based on population algorithm[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2023, (4): 109-114. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2023.04.017
Citation: ZHANG Lianxin, ZHU Xianglong, DONG Zhigang, KANG Renke, PAN Rui, ZHANG Zhiyuan. Measurement and processing integration technology based on population algorithm[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2023, (4): 109-114. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2023.04.017

基于八叉树的复杂曲面测量路径规划

doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2023.04.017
详细信息
    作者简介:

    张连鑫,男,1999年生,硕士研究生,研究方向为精密加工技术与装备。E-mail: zhanglianxin@mail.dlut.edu

    通讯作者:

    康仁科,男,1962年生,教授,研究方向为精密和超精密加工技术。E-mail: kangrk@dlut.edu.cn

  • 中图分类号: TJ760.6

Measurement and processing integration technology based on population algorithm

  • 摘要: 针对异形天线罩复杂曲面的测量加工一体化加工方法中,存在测量复杂曲面时测杆与工件易发生干涉,使得数控编程困难的问题,提出了一种复杂曲面测量路径规划方法。该方法将机床测量系统离散为点云数据,通过点云的空间坐标变换来模拟数控测量时测杆与工件的位置关系,同时引入八叉树算法为点云增加拓扑关系,并检测测杆点云与工件点云之间是否发生干涉。最终将无干涉测量状态下的测量系统信息输出为G代码,通过Vericut软件进行轨迹仿真。文中对8 504个测量点进行测量路径规划,结果表明,测量路径均可以避开干涉位置进行有效地测量。该碰撞检测算法可以在满足测量要求的前提下准确地实现复杂曲面的测量路径规划,为复杂曲面的测量方法提供理论指导。

     

  • 图  1  工件与测头垂直测量干涉示意图

    图  2  测量路径生成与仿真流程图

    图  3  激光位移传感器的扫描测量方式

    图  4  四轴测量系统结构图

    图  5  工件与测杆点云示意

    图  6  测杆点云八叉树划分

    图  7  工件点云八叉树划分

    图  8  测杆匹配对应测量点

    图  9  机床测量G代码

    图  10  在不同测量位置下传感器光标与曲面的距离

    图  11  Vericut四轴测量仿真模型

    表  1  传感器在不同位置时光标与被测曲面的距离

    G代码所
    在行数
    XYZC传感器光标与曲面的距离/mm
    1−11.504−67.112−1 080.892910.014 9
    2−6.799−67.958−1 080.892860.352 0
    3−2.026−68.399−1 080.892810.277 7
    42.780−68.426−1 080.892760.278 3
    56.395−68.154−1 080.892720.280 1
    68.809−67.777−1 080.892690.283 0
    710.031−67.429−1 080.892670.286 9
    811.246−66.999−1 080.892650.292 0
    下载: 导出CSV
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  • 收稿日期:  2022-12-22
  • 录用日期:  2023-02-16

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