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融合自注意力与残差神经网络的3D打印激光在机测量误差修正方法
1
作者
刘清涛
王子俊
+4 位作者
张玉隆
张义超
赵斌
尹恩怀
吕景祥
《电子测量与仪器学报》
CSCD
北大核心
2024年第4期27-36,共10页
激光测量能够实现高效地非接触实时测量,被广泛应用于3D打印领域,但激光测量容易受测量条件、外部环境等多种因素的干扰,这些因素错综复杂,难以量化分析。为此,结合直射式激光三角测量原理,在分析测量精度影响因素的基础上,提出了一种...
激光测量能够实现高效地非接触实时测量,被广泛应用于3D打印领域,但激光测量容易受测量条件、外部环境等多种因素的干扰,这些因素错综复杂,难以量化分析。为此,结合直射式激光三角测量原理,在分析测量精度影响因素的基础上,提出了一种基于融合自注意力和残差神经网络的3D打印在机测量误差修正方法。首先,将影响测量精度的因素作为输入变量,采集激光测量值,得到样本数据集;然后利用残差网络提取出样本数据的深层次特征,并引入自注意力机制建立影响因素之间的联系,得到带权重的提取特征;再通过全连接网络对带权重特征进行学习,得到测量误差的预测值,基于该预测值完成对测量误差的修正。自主搭建了一套激光在机测量系统,采用红、绿、紫3种同材质彩色卡纸进行实验验证。结果表明,所提的方法与卷积神经网络和自注意力神经网络相比,均方误差、均方根误差和平均绝对误差均最小,稳定性最好,修正结果最接近真实值;对激光测量结果进行校正后,使其误差由原来的±28μm减小到±9μm以下,显著提高了3D打印激光在机测量的精度和稳定性。
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关键词
3D打印
激光
在机
测量
残差神经网络
自注意力
机
制
误差修正
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职称材料
阶梯轴类零件激光在机测量误差补偿研究
被引量:
5
2
作者
尉渊
丁大伟
+2 位作者
赵正彩
刘英智
徐九华
《机械制造与自动化》
2020年第1期23-25,51,共4页
轴类零件主要用来传递转矩和承受载荷,常通过数控车床加工而成其精度要求高,可用激光位移传感器对其轮廓信息进行采集,但由于机床存在位置及运动误差等,使得在机测量精度较低。因此为提高测量精度,提出面向阶梯轴类零件激光测量的实时...
轴类零件主要用来传递转矩和承受载荷,常通过数控车床加工而成其精度要求高,可用激光位移传感器对其轮廓信息进行采集,但由于机床存在位置及运动误差等,使得在机测量精度较低。因此为提高测量精度,提出面向阶梯轴类零件激光测量的实时误差补偿算法,并分别对补偿前后台阶测量点云进行模型重构,对比分析其测量误差。对比分析结果验证了补偿算法的有效性。台阶面测量表明,经几何关系修正后,其平面测量误差与三坐标测量结果差值为0.002 mm,证明测量拟合精度高。
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关键词
数控车床
阶梯轴零件
误差补偿
激光
在机
测量
模型重构
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职称材料
复杂曲面激光在机测量精度分析与路径优化研究
被引量:
1
3
作者
赵文强
郭威
丁国智
《现代信息科技》
2021年第20期160-163,共4页
基于激光三角法测量原理,分析了激光在机测量精度的影响因素;采用共形映射算法转换复杂曲面三维模型到二维平面,并规划了激光在机测量路径;结合有向包围盒算法控制了传感器的扫描姿态,提高了测量精度与测量效率,实现了对激光在机测量路...
基于激光三角法测量原理,分析了激光在机测量精度的影响因素;采用共形映射算法转换复杂曲面三维模型到二维平面,并规划了激光在机测量路径;结合有向包围盒算法控制了传感器的扫描姿态,提高了测量精度与测量效率,实现了对激光在机测量路径的优化。开展了线激光在机测量复杂曲面实验,结果表明,与现有的测量策略相比,优化后的激光在机测量精度与效率明显提升。
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关键词
激光
在机
测量
测量
精度
路径规划
共形映射
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职称材料
整体七级叶轮五轴加工工艺设计与研究
被引量:
4
4
作者
张兴华
《机床与液压》
北大核心
2021年第17期137-141,共5页
以涡轮分子泵的七级叶轮作为研究对象,分析七级叶轮的结构特点及加工难点,制定整体七级叶轮五轴加工工艺方案。研究整体七级叶轮粗、精加工的加工路径及五轴机床后处理。在SurfMill软件中生成各加工阶段加工路径,并运用数字孪生编程技...
以涡轮分子泵的七级叶轮作为研究对象,分析七级叶轮的结构特点及加工难点,制定整体七级叶轮五轴加工工艺方案。研究整体七级叶轮粗、精加工的加工路径及五轴机床后处理。在SurfMill软件中生成各加工阶段加工路径,并运用数字孪生编程技术进行加工路径仿真优化,以避免实际加工过程中出现过切或者碰撞,节约加工时间。利用在机激光测量进行实际加工,所得产品达到了目标加工质量。
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关键词
七级叶轮
数字孪生编程技术
仿真优化
在机激光测量
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职称材料
题名
融合自注意力与残差神经网络的3D打印激光在机测量误差修正方法
1
作者
刘清涛
王子俊
张玉隆
张义超
赵斌
尹恩怀
吕景祥
机构
长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室
西安瑞特三维科技有限公司
出处
《电子测量与仪器学报》
CSCD
北大核心
2024年第4期27-36,共10页
基金
国家重点研发计划项目(2022YFB4602800)
西安市科技计划重点产业链关键核心技术攻关项目(23LLRH0079)资助。
文摘
激光测量能够实现高效地非接触实时测量,被广泛应用于3D打印领域,但激光测量容易受测量条件、外部环境等多种因素的干扰,这些因素错综复杂,难以量化分析。为此,结合直射式激光三角测量原理,在分析测量精度影响因素的基础上,提出了一种基于融合自注意力和残差神经网络的3D打印在机测量误差修正方法。首先,将影响测量精度的因素作为输入变量,采集激光测量值,得到样本数据集;然后利用残差网络提取出样本数据的深层次特征,并引入自注意力机制建立影响因素之间的联系,得到带权重的提取特征;再通过全连接网络对带权重特征进行学习,得到测量误差的预测值,基于该预测值完成对测量误差的修正。自主搭建了一套激光在机测量系统,采用红、绿、紫3种同材质彩色卡纸进行实验验证。结果表明,所提的方法与卷积神经网络和自注意力神经网络相比,均方误差、均方根误差和平均绝对误差均最小,稳定性最好,修正结果最接近真实值;对激光测量结果进行校正后,使其误差由原来的±28μm减小到±9μm以下,显著提高了3D打印激光在机测量的精度和稳定性。
关键词
3D打印
激光
在机
测量
残差神经网络
自注意力
机
制
误差修正
Keywords
3D printing
laser on-machine measurement
residual neural network
self-attention mechanism
error correction
分类号
TH161.5 [机械工程—机械制造及自动化]
TN98 [电子电信—信息与通信工程]
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职称材料
题名
阶梯轴类零件激光在机测量误差补偿研究
被引量:
5
2
作者
尉渊
丁大伟
赵正彩
刘英智
徐九华
机构
北京星航机电装备有限公司
南京航空航天大学机电学院
出处
《机械制造与自动化》
2020年第1期23-25,51,共4页
基金
国家自然科学基金(51475233)
国家自然科学青年基金项目(51805258)
江苏省自然科学青年基金项目(BK20180441)。
文摘
轴类零件主要用来传递转矩和承受载荷,常通过数控车床加工而成其精度要求高,可用激光位移传感器对其轮廓信息进行采集,但由于机床存在位置及运动误差等,使得在机测量精度较低。因此为提高测量精度,提出面向阶梯轴类零件激光测量的实时误差补偿算法,并分别对补偿前后台阶测量点云进行模型重构,对比分析其测量误差。对比分析结果验证了补偿算法的有效性。台阶面测量表明,经几何关系修正后,其平面测量误差与三坐标测量结果差值为0.002 mm,证明测量拟合精度高。
关键词
数控车床
阶梯轴零件
误差补偿
激光
在机
测量
模型重构
Keywords
numerical control lathe
stepped shaft part
error compensation
laser on-machine measurement
model reconstruction
分类号
TH161 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
复杂曲面激光在机测量精度分析与路径优化研究
被引量:
1
3
作者
赵文强
郭威
丁国智
机构
北京星航机电装备有限公司
南京航空航天大学
出处
《现代信息科技》
2021年第20期160-163,共4页
文摘
基于激光三角法测量原理,分析了激光在机测量精度的影响因素;采用共形映射算法转换复杂曲面三维模型到二维平面,并规划了激光在机测量路径;结合有向包围盒算法控制了传感器的扫描姿态,提高了测量精度与测量效率,实现了对激光在机测量路径的优化。开展了线激光在机测量复杂曲面实验,结果表明,与现有的测量策略相比,优化后的激光在机测量精度与效率明显提升。
关键词
激光
在机
测量
测量
精度
路径规划
共形映射
Keywords
laser on-machine measurement
measurement accuracy
path planning
conformal mapping
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
整体七级叶轮五轴加工工艺设计与研究
被引量:
4
4
作者
张兴华
机构
广东白云学院
出处
《机床与液压》
北大核心
2021年第17期137-141,共5页
基金
广东省教育厅重点科研平台项目(2019GCZX008)。
文摘
以涡轮分子泵的七级叶轮作为研究对象,分析七级叶轮的结构特点及加工难点,制定整体七级叶轮五轴加工工艺方案。研究整体七级叶轮粗、精加工的加工路径及五轴机床后处理。在SurfMill软件中生成各加工阶段加工路径,并运用数字孪生编程技术进行加工路径仿真优化,以避免实际加工过程中出现过切或者碰撞,节约加工时间。利用在机激光测量进行实际加工,所得产品达到了目标加工质量。
关键词
七级叶轮
数字孪生编程技术
仿真优化
在机激光测量
Keywords
Seven stage impeller
Digital twin programming technology
Simulation optimization
On machine laser measurement
分类号
TG659 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
融合自注意力与残差神经网络的3D打印激光在机测量误差修正方法
刘清涛
王子俊
张玉隆
张义超
赵斌
尹恩怀
吕景祥
《电子测量与仪器学报》
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
阶梯轴类零件激光在机测量误差补偿研究
尉渊
丁大伟
赵正彩
刘英智
徐九华
《机械制造与自动化》
2020
5
下载PDF
职称材料
3
复杂曲面激光在机测量精度分析与路径优化研究
赵文强
郭威
丁国智
《现代信息科技》
2021
1
下载PDF
职称材料
4
整体七级叶轮五轴加工工艺设计与研究
张兴华
《机床与液压》
北大核心
2021
4
下载PDF
职称材料
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