基于分块搜索算法的三角形网格面重构

为快速构建STL文件三角面片之间的拓扑关系，提出了一种快速拓扑重构算法。该算法有效地解决了数据处理中遇到的冗余操作过多、计算处理效率低的问题。     

三角形网格多面体空间四边界区域的数据参数化

分析了三角网格多面体四边界区域数据参数化的基本方法,提出了在三角网格多面体四边界区域划分基础上进行四边界区域数据快速参数化的新技术。通过坐标变换、点面投影把空间四边区域的数据参数化难题转化为平面四边区域网格划分问题,并提出了由折线边构成平面四边区域的双向伸缩网格生成技术,解决了反求工程中复杂曲面分片四边区域的数据采集困难问题,为后继的多片四边区域的NURBS曲面的拼接和拟合提供了技术保证。     

封闭离散点的曲线拟合方法

基于移动最小二乘法构造了一种新的封闭离散点拟合方法。该方法利用移动最小二乘法基于点的拟合原理,在离散点之间定义拟合点,划分支持域半径,实现了支持域有序的划分方式。基于封闭离散点的几何特征,提出一种新的权值确定方法,该方法通过构造一个与弦长有关的点,赋予支持域内各点的权值,使临近点的权值变化逐步衰减,实现了拟合曲线的局部逼近。利用提出的封闭曲线拟合方法对叶片截面形线离散点进行拟合,验证了该方法的有效性。     

光学自由曲面研抛机床的综合误差建模与补偿

为提高光学自由曲面的加工精度,本文基于多体系统理论建立了五轴数控研抛机床综合误差模型。采用直接测量方式对各轴的移动误差和转角误差进行重复测量与分析,发现不同进给速度和测量间距对移动误差和转角误差没有显著影响。把误差数据代入综合误差模型中,得出研抛机床综合误差在x轴、y轴和z轴轴向上的移动误差和转角误差分量的变化规律,进而获知线性位移误差是影响综合误差最主要的因素。依据综合误差模型进行补偿实验,补偿后x轴、y轴和z轴的线性位移误差分别下降88%、89%和84%,补偿效果显著。实验结果证明本文所提出的综合误差建模及补偿方法具有较高的精度和较好的鲁棒性。     

基于正交与插值算法的精密抛光平台综合误差建模与补偿

为了提高四轴抛光平台的加工精度,本文针对以气浮平台和旋转台为主要运动方式的四轴抛光平台进行了几何与热综合误差建模与补偿研究。采用激光干涉仪、温度传感器等测量仪器分别对平台X、Z轴在不同温度下的定位误差进行重复测量与分析,证实了不同进给速度对定位误差没有显著影响。得到了四轴抛光平台X、Z轴的定位误差与温度之间的变化规律。基于正交多项式和插值算法分别建立了X、Z轴的几何与热综合误差模型。根据综合误差模型计算出预测数据曲线,并分别对X、Z轴的7组实验数据进行了数据拟合,拟合残差绝对值均不超过0.2μm。依据预测数据进行了补偿实验。结果显示,补偿后四轴抛光平台在常温下、温升(60 min)下和稳态下的Z轴定位误差分别降低了93.05%、92.45%、85.71%,X轴定位误差分别降低了89.28%、93.59%、93.33%。实验结果证明本文所提出的综合模型及补偿方法精度高,鲁棒性好。     

数控机床几何精度综合解析与试验研究

以对机床精度影响较大的几何误差为对象,通过理论与试验相结合,对其进行较深入的研究。基于多体系统理论,综合考虑各轴定位误差、直线度误差以及角度误差等几何误差元的耦合作用,提出一种机床综合误差建模方法,并在机床坐标系下建立三轴数控机床综合误差模型。通过利用激光干涉仪的大量试验得出定位误差、直线度误差以及角度误差曲线,分析证实定位误差相对于直线度误差和角度误差影响更为显著。以此为基础,进一步研究工作空间综合误差在各轴各误差元耦合作用下的分布和演变规律,发现综合误差在某轴向的分量与该轴的定位误差非常接近,给出定位误差是影响综合误差的决定性因素的结论。机床几何精度的分析对于机床精度补偿方法的选取与运用具有理论和实际意义。     

标杆自动垂直平衡仪的研究

为满足在野外勘探和测量、土木桥梁建筑中,测量仪器和建筑物与地平面的垂直度高精度的要求,选用采集精度为0.6'的高精度倾角传感器DX-008D,运用PID调节方法对PWM输出信号的控制技术,研制了一种可自动校准和检测工程用标杆垂直度的自动垂直平衡仪,该仪器可在30秒钟内将工程用标杆的垂直度调整到要求的±3'范围之内,并且保持此状态.该仪器具有结构简单、体积小携带方便、校准精度高、响应速度快和工作性能稳定等特点.     

逆向工程中人机交互选择功能的实现

实现在OpenGL开发平台上建立光照环境、视口环境和坐标变换的工作界面;在此基础上建立选择缓存,实现了选择功能;为反求工程的编程实现提供了技术保证.