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実体モデルをベースとする意匠設計のための複合型形状計測と自由曲面生成の研究

基于物理模型的设计复合材料形状测量和自由曲面生成研究

基本信息

批准号：
12750120
负责人：
後藤孝行
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Asahikawa National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は,複数の形状計測センサを用いた効率的な複合型形状計測戦略法および獲得された離散的な測定点データに基づいた高品位自由曲面生成法を提案し,切削加工による検証実験で生成した曲面の評価を行い,実体モデルをベースとする意匠金型設計用リバースエンジニアリング支援アルゴリズムの確立を目的とした.その結果,以下のことが得られた.1)再形状計測戦略法と高品位自由曲面生成法の提案前年度の研究では,高速型非接触センサ(3-Dディジタイジングセンサ)用いて格子状に測定点データが得られる従来からの形状計測法より測定点データの総数が少なくなる境界高密度計測法を提案したが,形状急変部においては高品位な自由曲面を生成することは困難であった.そこで本研究では,高精度型非接触式センサ(光リング式変位センサ)を用いて形状急変部を効率的に再計測する境界高密度計測法を基本計測法とした高密度形状計測戦略法を提案した.そして,再形状計測で獲得した測定点データへ自由曲線をあてはめ,複数サイズのCoonsパッチで曲面を生成するため,測定点データへあてはめる曲線が既に良好に生成されている曲面と高次連続となる擬頂点を用いた接続法を提案した.提案した各種手法を計算機によりシミュレーションした結果,C^2級の自由曲面を生成できることが確認できた.さらに,実際の実体モデルを計測して獲得した測定点データを用いた検証実験を行った結果,小さいパッチのみで生成した曲面と同レベルのあてはめ誤差分布状態となったことから,提案した手法が有効であることが確認できた.2)切削加工実験による検証生成した自由曲面を評価するため,モデリングワックスを用いて切削加工を行った.その結果,測定誤差が含まれている測定。点データであっても特徴領域を損なうことなく滑らかな自由曲面を得ることができたことから,本研究で提案した各種手法の有効性が確認できた.

In this study, a method for generating high-grade free-form surfaces based on the measurement of discrete points is proposed, and the evaluation of free-form surfaces generated during machining is carried out. The purpose of this method is to establish the purpose of support for metal design. 1) Reshaping measurement method and high-grade free-form surface generation method.(3-D In this study, a high-precision non-contact measurement method was proposed, which uses the shape of the rapid part of the high density measurement method. The curve is generated by measuring the number of points and the number of points. A variety of methods are proposed to generate a C^2-level free-form surface. In addition, the actual measurement results of the measurement points are obtained, and the error distribution status of the surface is determined. 2) The machining results are obtained, and the machining results are determined. The result shows that the measurement error is not included in the measurement. This paper proposes a new method to identify the characteristics of free-form surfaces.