[發(fā)明專利]一種噴丸成形試件成形曲率半徑測(cè)量方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910076558.0
• 申請(qǐng)日: 2019-01-26
• 公開（公告）號(hào): CN109798846A
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉闖;趙志勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B11/255
• 分類號(hào): G01B11/255
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 陳星

1.一種噴丸成形試件成形曲率半徑測(cè)量方法，其特征在于：對(duì)噴丸后的成形試件內(nèi)表面進(jìn)行三維掃描，將掃描得到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)入點(diǎn)云模型軟件中，并對(duì)噴丸后的成形試件內(nèi)表面點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪處理，獲取噴丸后的成形試件內(nèi)表面的點(diǎn)云模型；提取試件設(shè)計(jì)模型內(nèi)表面并導(dǎo)入點(diǎn)云模型軟件中，對(duì)噴丸后的成形試件內(nèi)表面的點(diǎn)云模型與試件設(shè)計(jì)模型內(nèi)表面采用最佳擬合對(duì)齊方法進(jìn)行對(duì)齊，將對(duì)齊后的成形試件內(nèi)表面點(diǎn)云模型導(dǎo)入三維構(gòu)型軟件中，并在三維構(gòu)型軟件中用若干個(gè)垂直于機(jī)床噴嘴運(yùn)動(dòng)方向的平面對(duì)對(duì)齊后的成形試件內(nèi)表面點(diǎn)云模型進(jìn)行截取，獲取若干條截面線，對(duì)每條截面線進(jìn)行曲率半徑測(cè)量，得到每條截面線中的最小曲率半徑，取所有截面線最小曲率半徑的均值作為噴丸后的成形試件內(nèi)表面的成形曲率半徑。

2.一種噴丸成形試件成形曲率半徑測(cè)量方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：對(duì)試件噴丸成形后，對(duì)成形試件內(nèi)表面S進(jìn)行三維掃描，獲取成形試件的點(diǎn)云數(shù)據(jù)M_c；

步驟2：將成形試件三維掃描得到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)M_c導(dǎo)入點(diǎn)云模型軟件中，通過預(yù)處理去除點(diǎn)云數(shù)據(jù)M_c中的噪聲點(diǎn)和飛點(diǎn)，得到成形試件內(nèi)表面的點(diǎn)云模型Ms；

步驟3：在三維構(gòu)型軟件中提取試件的設(shè)計(jì)模型內(nèi)表面M_d，并導(dǎo)入點(diǎn)云模型軟件中；設(shè)置試件設(shè)計(jì)模型內(nèi)表面M_d為參考模型，成形試件內(nèi)表面點(diǎn)云模型Ms為測(cè)試模型，采用基于最佳擬合對(duì)齊的方法對(duì)齊試件設(shè)計(jì)模型內(nèi)表面與成形試件內(nèi)表面點(diǎn)云模型，得到對(duì)齊后的成形試件內(nèi)表面的點(diǎn)云模型Ms’；

步驟4：將對(duì)齊后的成形試件內(nèi)表面的點(diǎn)云模型Ms’導(dǎo)入三維構(gòu)型軟件中，并在三維構(gòu)型軟件中用若干個(gè)垂直于機(jī)床噴嘴運(yùn)動(dòng)方向的平面對(duì)對(duì)齊后的成形試件內(nèi)表面的點(diǎn)云模型Ms’進(jìn)行截取，獲取若干條截面線；

步驟5：對(duì)每條截面線進(jìn)行曲率半徑測(cè)量，得到每條截面線中的最小曲率半徑，取所有截面線最小曲率半徑的均值作為試件噴丸成形后內(nèi)表面的成形曲率半徑。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種噴丸成形試件成形曲率半徑測(cè)量方法，其特征在于：基于最佳擬合對(duì)齊的方法為將試件設(shè)計(jì)模型內(nèi)表面M_d設(shè)定為點(diǎn)集矩陣A，將成形試件內(nèi)表面點(diǎn)云模型Ms設(shè)定為點(diǎn)集矩陣B，用剛體變換矩陣C對(duì)點(diǎn)集矩陣B作變換，使得distance(C(B),A)最小，實(shí)現(xiàn)通過剛體變換矩陣C的變換，使點(diǎn)集矩陣A與經(jīng)過變換形成的矩陣C(B)上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)距離平方和最小。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種噴丸成形試件成形曲率半徑測(cè)量方法，其特征在于：剛體變換矩陣C由一個(gè)旋轉(zhuǎn)矩陣D和一個(gè)平移矩陣E共同描述。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種噴丸成形試件成形曲率半徑測(cè)量方法，其特征在于：步驟5中，將每條截面線復(fù)制到三維構(gòu)型軟件中，采用三維構(gòu)型軟件的曲率分析工具，設(shè)置對(duì)截面線讀取的密度為m，讀取m個(gè)密度點(diǎn)P_j對(duì)應(yīng)的曲率ρ_j，j＝1、2、3、···、m，并根據(jù)公式

計(jì)算每個(gè)離散點(diǎn)對(duì)應(yīng)的曲率半徑R_j；而后獲取每條截面線中的曲率半徑最小值其中表示第i條截面線中的曲率半徑最小值，取所有n條截面線的最小曲率半徑的均值作為試件噴丸成形后內(nèi)表面的成形曲率半徑R：

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種噴丸成形試件成形曲率半徑測(cè)量方法，其特征在于：點(diǎn)云模型軟件采用Qualify軟件，三維構(gòu)型軟件采用CATIA軟件。