基于线激光的化铣激光刻型在机精度检测方法

化铣激光刻型工艺是飞机蒙皮加工的重要方式,目前尚缺乏在机测量方法来检测激光刻型的精度与质量。针对此问题,提出了基于线激光的化铣激光刻型在机精度检测方法。首先,基于齐次坐标变换建立了五轴激光刻型机和线激光传感器的运动学模型,确定激光测量坐标系与工件坐标系之间的变换关系,据此获得刻型线扫描点云。然后,基于模板匹配提取单帧刻型槽截面轮廓特征,并通过Levenberg-Marquardt算法求解刻型线槽宽、槽深以及位置信息。再通过点云分割、轮廓匹配和轮廓误差计算方法得到激光刻型的轮廓误差。最后,通过激光刻型在机精度检测试验验证所提出方法的有效性,试验结果表明,该方法能够有效评估刻型线的均匀性和轮廓精度,为加工误差溯源、工艺改进和提高刻型线的轮廓精度提供了重要参考依据。

清代“三作”家具的比较研究

本文主要从文化背景、造型、装饰和工艺四个方面对清朝时期的苏作家具、广作家具和京作家具三种家具的风格特点进行比较研究,旨在加深对清式家具的理解,以期对现代家具设计有所启发。

基于自抗扰控制器的CNC雕刻机控制系统轮廓误差控制

针对CNC雕刻机控制系统因时变时延影响轮廓跟踪精度的问题,设计了基于自抗扰控制的单轴轨迹跟踪控制器和基于非线性PID(NLPID)的轮廓误差补偿控制器.首先,针对单轴轨迹跟踪控制,将时变时延引起的不确定性处理成系统总干扰的一部分,设计扩张状态观测器(ESO),对系统内外总干扰和系统状态进行实时估计,并设计误差补偿控制律,实现系统干扰的估计和补偿,得到良好的单轴轨迹跟踪控制性能.然后,根据轮廓误差估计值,设计基于NLPID的轮廓误差补偿控制器,对系统轮廓误差实时补偿,实现了良好的轮廓跟踪控制性能.最后,通过实验验证了所提方法的有效性.

图像灰度和相位信息耦合的化铣胶膜刻型三维测量方法

航空航天等薄壁类金属结构件化铣过程中需进行多次刻型以生成凸台、筋条等结构。对其加工图案进行三维测量,不仅可检验加工精度,还可为轨迹规划、刻型工艺等参数优化提供基础数据,是保证化铣零件制造质量的关键技术。现有检测方法主要有人工模板比对、被动双目重建、三维点云分析等,可实现轮廓尺寸等基础参数检测,但在测量精度与完整性上仍存在较大问题。针对此,在结构光与被动双目三维测量的基础上,提出了一种耦合灰度-相位变化信息的化铣胶膜刻型三维测量方法。首先,分析刻型图案邻近区域灰度-相位变化特征,构建对应数学模型;然后,在此基础上,提出耦合左右相机灰度-相位信息的snake模型(Gray-Phase snake, GP snake),实现刻型图案中心线的高精度提取,克服灰度变化不均匀、左右相机视角不一致等因素导致中心线提取不精准的难题;最后,基于相位信息实现轮廓三维重建,解决传统方法上下边缘处重建不完整的问题,保证刻型图案测量的精度与稳定性。实验结果表明,所提方法可以实现化铣胶膜刻型图案中心线的完整三维重建,精度达0.036 mm。