基于特征件的机床精度逆向辨识研究

1附件1-1重庆市研究生科研创新项目申请书项目名称：申请者：所在单位：所属学科：联系电话：传真电话：电子信箱：申请日期：重庆市教育委员会制表2填报说明一、申请书各项内容，要实事求是，逐条认真填写。表达要明确、严谨。外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现的缩写词，须注出全称。除签名外，项目申请书必须是打印件。二、申请书一律用A4纸，于左侧装订成册。第二页起各栏空格不够时，请自行加页。如有查新报告及其它附件材料，请连同申请书一起装订成册。三、“所属学科”按学位授予和人才培养学科目录（2011年）一级学科名称填写。3一、简表项目名称研究类别基础研究应用研究试验发展研究年限年至年申请经费（万元）项目负责人姓名性别身份证号技术职称学科专业及研究方向指导教师姓名性别学历学位技术职称学科专业及研究方向目前指导学生数博士：名，硕士：名联系电话主要研究人员姓名身份证号码技术职务专业所在单位本人签名项目负责人主要学习和工作经历（从上大学开始）4二、立项依据（项目的研究目的、意义；国内外研究现状分析和发展趋势；项目应用前景和学术价值；现有研究基础、条件、手段以及指导教师情况等）目前精密加工产品在航空航天、生物医学、微型通信等领域中被广泛应用并扮演者日益关键的角色，同时这些领域迅猛发展也对产品精度提出了越来越严苛的要求，如何提高产品的精度将是机械加工所面临的巨大挑战。机床作为加工产品的母机，其精度直接影响着产品的精度，所以为了保证产品精度首先需要采取合理的措施来提高机床的精度等级。现阶段，误差补偿法被广泛应用与机床精度辨识领域，并且很多学者在此方面做出了大量的贡献，研究出了很多种具体的误差补偿方法，但是这些方法操作过程略复杂，所需仪器较多，对操作人员技术水平要求较高，因此受外界因素影响较大，所以提出通过逆向工程技术来辨识机床精度。另外，由于特征样件是机床实际加工而得，因此所识别出的机床各项误差更能反映出机床在加工工程中的动态特性，故提出基于特征样件的机床精度逆向辨识研究。逆向工程，指通过各种测量手段和三维几何建模方法，将已有实物原型转化为计算机上的三维数字模型的过程，是工程测量技术、计算机软硬件技术的综合。与传统失误测量方法相比较，逆向工程技术的误差测量更能从误差理想模型的角度进行直接测量，减少了由于测量装备、测量方法、和人为操作失误带来的误差，进而辨识出机床的加工精度。目前逆向工程的零件误差测量方面已经进行了一定的研究，比如Carr提出了将最小区域问题转换为一系列线性规划问题来求解；还有Murthy提出了单纯形搜索和螺旋搜索法等等。同时，在汽车设计与制造、文物保护、模具制造等实际工程中逆向工程技术也得到了广泛的应用。现阶段的逆向工程技术是建立在三维扫描基础上的。三维扫描基础上的逆向工程技术是目前应用最多的标准技术，其能够在几秒钟的时间内一次捕捉超过上百万的点云，因此能够很快很轻松地生成原始物体形状，使用从点云生成的多边形模型上生成拟合曲面模型。采用这种方法可以生成精确的CAD模型，且更容易工作在工作流程自动化系统中。指导教师情况：5三、研究方案1.研究目标、研究内容和拟解决的关键问题本研究旨在通过逆向工程技术，在特征样件的基础上对机床精度进行逆向辨识。内容包括特征样件的设计、加工；对特征样件进行三维扫描，测量其尺寸和位置度的误差；基于特征样件的误差辨识仿真与分析。其中关键问题是得到精确的特征样件的相关误差。2.拟采取的研究方法及可行性分析63．本项目的创新之处4.预期研究进展5．预期成果7四、研究基础与本项目有关的研究工作积累和已取得的研究工作成绩及目前承担项目的情况（项目负责人和其它成员情况分开填写并且项目、成果及奖励等须注明承担或完成人姓名等相关信息）8五、经费预算支出科目金额（万元）计算根据及理由合计注:预算支出科目按下列顺序填写:1.科研业务费2.实验材料费3.仪器设备费4.相关经费。9指导教师意见（就项目研究目标、内容、创新性、研究方案的可行性、预计创新成果等写出具体意见）签名：年月日指导教师承诺我承诺：如果项目获得资助，我将依照《重庆市研究生科研创新项目管理工作指南》的有关章则和学校的有关规定对项目进行切实指导和监管。承诺人：年月日校研究生院处审查以及经费配套意见负责人：年月日（公章）专家评审意见市教委审定意见专家签名：年月日年月日