逆向工程是当前用于产品开发和仿制加工的一种先进手段是集测量技术、CAD技术、激光技术、材料技术和计算机控制技术等为一体的高新技术它针对现有的工件样品或模型利用3D数字化测量仪器快速、准确的测得大量轮廓坐标点并对这些坐标点进行去噪匹配加以构建修改后输入到CAD/CAM系统生成NC的刀具加工路径或输入CNC进行生成所需的模具或者生成某种格式的文件输入到快速成形机将样品模型制造出来。三维光学测量机就是这样一种设备它可以将在三维物理空间中的被测物体复制到三维数据空间当中并进行重现我们称之为建立三维模型。这种能力使三维扫描仪拥有非常巨大的应用前景。由于逆向工程技术具有广泛的应用领域和实用价值因此世界上主要工业国家纷纷投入巨资对此项技术进行研发和推广应用他们无不站在21世纪世界制造业全球竞争的战略高度来对待这一技术。目前该项技术已经广泛应用于机械零部件的快速开发、汽车和飞机覆盖件的快速检测和反求、快速模具、医疗及康复工程、家用电器、工业设计、工艺品制作以及儿童玩具等领域取得了巨大的经济效益。本次设计主要是完成光学三维测量机机械部分和控制系统的设计本文提出的结构光三维测量系统是一种光栅式结构光扫描双目视觉测量技术。由于是面扫描所以在速度上有很大的优势可以很好的实现被测自由曲面的快速、高精度的三维尺寸测量。通过对测量机的个部分部件的设计最后完成光学三维测量机的设计工作。摘要IABSTRaCTII第一章 绪论1引言11.1三维光学测量机的应用与发展状况21.2设计研究的目的和意义31.3本文的内容安排41.4本章总结4第二章 光学三维测量机的测量原理52.1测量机的测量原理52.2三维测量机的特点52.3控制系统原理介绍62.4本章总结7第三章 光学三维测量机整体设计方案3.1设计要求3.2光学三维测量机基本结构分析83.2.1设计任务和内容3.2.2总体设计法案的拟定83.2.3光学三维测量机机械部分设计93.2.4控制部分设计103.3主要参数设定163.4本章总结16第四章 机械部分的具体设计及其硬件选择174.1底座设计174.2滑动体主要设计184.3光学扫描仪测量系统的硬件组成184.3.1结构光三维测量系统的硬件组成184.3.2CCD基本知识194.3.3图像采集卡204.3.4选择结果204.4光栅电动平移台基本结构设计214.5本章总结21第五章 光学三维测量机的设计计算225.1控制系统中电机的选择225.1.1步进电机概述225.1.2电动机容量的选择原则225.1.3步进电动机的容量计算5.2联轴器的选择5.3丝杠螺母副的选用计算245.3.1丝杠螺母导程的确定5.3.2确定丝杠的等效转速245.3.3丝杠的等效负载245.3.4确定丝杠所受的最大动载荷245.3.5计算轴承动载荷5.3.6丝杠拉压振动和扭转振动的固有频率计算5.4丝杠的扭转刚度265.5传动精度计算265.6本章总结27第六章 总结和展望286.1全文总结286.2展望28致 谢参考文献
