第%;卷第;期增刊

仪器仪表学报

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三坐标测量机的测头半径补偿与曲面匹配

李

天津大学精密测试技术与仪器国家重点实验室!

摘要

春

天津

刘书桂

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在非均匀双三次’导出自由曲面任意点的法矢量通用算法)进而提出自由曲面测头半径补偿公(样条函数的基础上)

为了更好的消除自由曲面测量中的定位误差)提出了应用单纯形法)对测量原始点进行坐标平移和旋转变换)从而较好的解式*

决了曲面匹配问题+关键词

自由曲面

测头补偿

曲面匹配

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矢+球测头与被测曲面接触时)球心一定在被测点的法

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,引

言

而且被测点一定在球心轨迹面过球心点的法线线上)

上+因此不论能否得知被测面的法线方向或是球心面的法线方向)都能对测头半径进行补偿+

本文提出了一种新方法)不在测量过程中补偿测头半径)而只是收集测头中心坐标值)然后应用曲面建模理论)计算出球心各点的法矢量值)继而补偿测头半径+

自由曲面的偏导数求法3&!

首先)根据三坐标测量机所得的原始测量点)我们

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可以反求出双三次’(样条自由曲面的模型6

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三坐标测量机由于其测量精度和智能化程度较高)广泛应用于制造业的G产品检测和质/-.G-01

34

量控制2+用三坐标测量机的球形测头测量自由曲面时)得到的数据是测头中心轨迹)由于测头总有一定的因此测得的是与被测曲面相距v的包络面+为半径v)

了得到所需的测量表面)需要求出球心轨迹面所构成的包络面)这个过程被称为测头半径补偿+在实际测量并不能做到实际曲面和标准曲面完全重合)需过程中)

要将被测曲面进行旋转1平移等坐标变换)使被测曲面从而达到曲面检测的目的)这个与标准曲面大致重合)过程称之为曲面匹配+

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其中:F为双三次’&)&(样条基函数)I}:9);!);!

为控制预点++F)9

先求曲面沿I向的切矢量)即对K求偏导6!)&I}!)&7KI}I

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5测头半径补偿方法

用球形测头测量曲面时)测头与被测曲面为点接触)测头半径补偿的关键是确定曲面在接触点处的法

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