超大工件曲率的精密测量

摘要

工件曲率的测量一直是几何测量的重要课题,在工件制造,质量审核,形变检测等方面有较广泛的应用。近年来,随着国家四万亿拉动经济的政策的执行,大型工程项目不断增多,超大弧形工件使用也越来越多,其曲率的测量备受重视。
　　 本文针对该问题分析了当前大工件曲率的研究现状,设计并论证了测量的整体方案,提出了使用光学条码定位的方法高精度测定大工件上离散点,建立了针对超大工件测量的数学模型,分析了平面圆拟合的各种方法并选用最小二乘法进行拟合,探讨了拟合圆曲率半径与测量点精度和构型的误差数学关系,并对条码定位系统的测量精度进行了实验验证。最后,本文使用Matlab进行模拟实验,编写了实验程序,通过多次模拟求平均值,解算出拟合半径的平均值和方差随着测量点个数的变化关系,进而探讨得出了既能够保证测量的精度,又能够最大程度上减少工程量的测量点数,为提高工程测量效率和精度提供了重要的依据。
　　 此外,由于尚未与工程使用方梅山钢铁公司签订正式协议,本文实测实验未能进行,但对工程实践中可能出现的问题进行了分析和探讨,为日后的工程实践打下了一定的基础。