基于三维模型的坐标测量定义扩展及不确定度评估

作     者：张沛 

作者单位：国防科学技术大学 

学位级别：硕士

导师姓名：龚京忠

授予年度：2011年

学科分类：08[工学] 082503[工学-航空宇航制造工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

主      题：产品几何量技术规范 坐标测量定义扩展 不确定度评估 

摘      要：航空航天产品制造过程中,坐标测量方法已经成为质量检测的主要手段,广泛应用于零件加工在线或离线检测,部件产品装配过程检测、总装检测等,极大地提高了生产效率,加快了产品更新换代的周期。另外,随着产品数字化定义技术的发展,三维数模已逐渐成为制造过程中唯一的数据源,基于三维模型的坐标测量技术已经成为工业测量技术的发展方向和研究热点。 基于三维模型的坐标测量技术存在很多亟需解决的问题,其中关键的有三维模型坐标测量信息缺失和测量结果的质量评定两个问题。本文针对这两个方面的相关技术进行了深入研究,主要内容与成果如下: (1)分析了坐标测量的一般过程,建立了基于新一代产品几何量技术规范(Geometrical Product Specification and verification, GPS)的坐标测量过程信息模型,在此基础上,提出了三维坐标测量信息扩展及不确定度评估的总体方案。 (2)针对三维模型的坐标测量信息输入问题,分析了坐标测量的扩展功能需求,提出了三维模型检测信息的扩展要求和扩展内容,详细研究了扩展内容的实现方法,实现了在Pro/E环境下坐标测量信息扩展。 (3)针对坐标测量的不确定度问题,详细分析了测量不确定度的贡献因素,建立了基于Monte-Carlo法评估坐标测量不确定度的基本流程。最后,以面面距离和直线度的测量评定为例,验证了坐标测量定义和评定算法带来的不确定度。