意匠金型CADシステムのための形状計測と自由曲面処理に関する研究

设计模具CAD系统形状测量与自由曲面加工研究

• 批准号: 07750528
• 负责人: 後藤 孝行
• 金额: $ 0.51万
• 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750528/
• 关键词: 意匠設計; Nonuniform B-spline Curve; 自由曲面生成; 曲線のあてはめ; 曲率; 測定点データ; あてはめ誤差; Coonsパッチ

本研究は,特徴(形状急変)部を有した自由曲面からなる意匠製品のマスタモデルを高密度に計測した測定点データを基に,良好なCADモデルを生成できる高品質意匠金型CADシステムの構築を目指している.測定点データは,座標値のみの情報しか保有していないため,様々な形状を表現することが可能なノンユニフォームB-spline曲線であてはめてデータの圧縮化と数式化を行った.曲線のあてはめは,測定点データから曲率を算出し,曲率の大きいところにノットを密に設定したノンユニフォームノットベクトルを使い,最小自乗法によるB-spline曲線逆変換を用いた.あてはめたB-spline曲線は測定点データの法線方向のあてきめ誤差で評価している.さらに,曲面はCoonsパッチを用いて生成する。計算機シミュレーションで用いる測定点データは,特徴部を有する形状をNURBSで生成し,形状計測条件に適するように間引いた曲面上の点を用いた.また,実測定点データには計測誤差が含まれるため,正規乱数を付加させた.その結果,特徴部にノットを密に設定することができ,特徴部を失わずに良好に形状を表すことができた.また,形状を表現するためのデータ(制御点,ノット)も減少することができた.実際のマスタモデルを形状測定し,その実測定点データを用いた検証実験も行った.形状測定には,He-Neレーザを用いた非接触3-Dディジタイジングラセンサを用いた.その結果,シミュレーション結果と同じように,特徴部を失わずに良好に形状(曲線および曲面)を生成することができた.本研究で提案した曲率を考慮して測定点データにノンユニフォームB-spline曲線をあてはめる手法は,特徴部を有した形状に対しても有効な手法であることが確認できた.また,あてはためB-spline曲線を境界曲線とするCoonsパッチによりC2級の自由曲面を良好に生成することができた.

This study is aimed at the construction of high-quality CAD models based on high-density measurement and measurement points. The information of the coordinate value of the measurement point is kept, and the shape is expressed. The curve is inverted, the curvature of the measured point is calculated, the curvature is set to the maximum, and the B-spline curve inverse transformation is used. The B-spline curve is the direction of the normal line of the measurement point. The error is evaluated. Today, surfaces are generated by the use of Coons. The computer is used to measure the points on the NURBS surface. The measurement error is included in the measurement error, and the normal error is added. The result is that the characteristic part is set to be dense, and the characteristic part is set to be fine. The shape of the body is expressed in the shape of the body, and the shape of the body is reduced. In the meantime, the shape of the instrument is determined, and the measurement point is determined. The shape determination is based on the non-contact 3-D model. The result is the same as the result, the characteristic part is missing the shape (curve). This study proposes to consider the curvature of the measurement point, the shape of the B-spline curve, and the identification of the characteristic point. B-spline curve Coons C2 freeform surface

项目成果

後藤孝行ほか3名: "リバースエジニアリングのための測定点データに基づく自由曲面形状処理" 型技術. 10. 82-83 (1995)

Takayuki Goto 等 3 人：“基于逆向工程测量点数据的自由曲面形状处理”模具技术 10. 82-83 (1995)。

後藤孝行ほか2名: "高密度測定点データに基づく自由曲面生成法に関する研究(Coonsパッチによる曲面生成)" 1995年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集. 1053-1054 (1995)

Takayuki Goto等2人：“基于高密度测量点数据的自由曲面生成方法的研究（使用Coons patch的曲面生成）”1995年日本精密工程学会春季会议学术会议论文集1053-1054（1995年）。 ）