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三维扫描论文题目

发布时间:2024-07-05 12:07:48

三维扫描论文题目

测绘学毕业论文提纲范文

导语:测绘学是研究地理信息的获取、处理、描述和应用的一门科学。它运用系统的方法,集成各种手段来获取和管理空间数据,下面我们为测绘学专业的学生整理了测绘学毕业论文提纲范文,欢迎阅读。

课题名称:地面三维激光扫描测量技术研究

目录

郑重声明

摘要

ABSTRACT

第一章绪论

引言

研究背景

研究意义

本文的研究内容

第二章地面三维激光扫描测量技术

地面三维激光扫描工作原理

地面三维激光扫描仪分类

地面三维激光扫描系统的集成

多传感器集成应用

传感器的定向

融合的数据处理

第三章 地面三维激光扫描系统的.误差分析

地面三维激光扫描系统的误差

误差对点云数据精度的影响分析

激光光束发散的影响

坐标系统转换的影响

测站的仪器架设和后视定向误差的影响

望远镜放大倍数的影响

第四章 扫描点云数据处理算法

点云实体的识别

点云的预处理

应用模糊聚类的方法识别实体目标

边缘信息检测

点云的匹配连接

ICP算法与Chen-Medioni算法

改进的匹配算法

实体表面模型的建立

规则结构实体的重建

复杂结构的实体重建

表面格网建立的算法描述

数据的存储与检索

传统数据库的数据索引

空间数据和点云数据的索引

Hash树结构

R树结构

第五章 地面三维激光扫描试验分析

“空中之舞”的扫描重建

建筑物结构线扫描提取

地形扫描示例

试验结论和建议

第六章 结束语

本文所作的工作

展望

参考文献

后记

三维设计开题报告

三维造型技术在机械制造业中的广泛应用,给机械制图课程的改革提出了新的要求,将三维造型技术融入到机械制图教学中是发展的必然趋势。

1、论文题目: 要求准确、简练、醒目、新颖。

2、目录: 目录是论文中主要段落的简表。(短篇论文不必列目录)

3、提要: 是文章主要内容的摘录,要求短、精、完整。字数少可几十字,多不超过三百字为宜。

4、关键词或主题词: 关键词是从论文的题名、提要和正文中选取出来的,是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇。关键词是用作机系统标引论文内容特征的词语,便于信息系统汇集,以供读者检索。 每篇论文一般选取3-8个词汇作为关键词,另起一行,排在“提要”的左下方。

主题词是经过规范化的词,在确定主题词时,要对论文进行主题,依照标引和组配规则转换成主题词表中的规范词语。

5、论文正文:

(1)引言:引言又称前言、序言和导言,用在论文的开头。 引言一般要概括地写出作者意图,说明选题的目的和意义, 并指出论文写作的范围。引言要短小精悍、紧扣主题。

〈2)论文正文:正文是论文的主体,正文应包括论点、论据、 论证过程和结论。主体部分包括以下内容:

a.提出-论点;

b.分析问题-论据和论证;

c.解决问题-论证与步骤;

d.结论。

6、一篇论文的参考文献是将论文在和写作中可参考或引证的主要文献资料,列于论文的末尾。参考文献应另起一页,标注方式按《GB7714-87文后参考文献著录规则》进行。

中文:标题--作者--出版物信息(版地、版者、版期):作者--标题--出版物信息

所列参考文献的要求是:

(1)所列参考文献应是正式出版物,以便读者考证。

(2)所列举的参考文献要标明序号、著作或文章的标题、作者、出版物信息。

一、选题的依据及意义

钳工用电动台虎钳,是现在市场所少有的。一、根据现在生产技术越来越高,生产精度越高,同时也是生产越来越精巧,夹紧力也要求越来越准确,不能过大过小。但传统的台虎钳所产生的夹紧力是根据师傅的经理来保证的,因此极有可能会产生以上的.不足而使废品率提高,根据生产的需要,特此设计一套适合加工的钳工用电动台虎钳。二、传统的台虎钳工作效率比较低,传统台虎钳是螺纹传动,无法实现快速夹紧与松开,使得生产效率比较低。现有的电动台虎钳基本上用在车床上,能实现快速夹紧与松开,但是要配有一个机动的动力源,如果用在钳工上就成本太高,所以不适用。新设计的钳工用电动台虎钳,不但可以实现快速夹紧与松开的同时,电动系统的动力源为手动,这样相对于机床用的台虎钳来说成本比较低,只比传统台虎钳的成本高不了多少。 钳工用电动台虎钳有以上优点,新的台虎钳的问世是迟早的问题,是必然的趋势。

二、国内外相关研究简介(述)

目前,国内有不少科研单位已经或正在进行利用Pro/ENGINEER进行二次开发的CAD系统研究工作,不过对于这些系统,在机械方面的设计比较多,合肥工业大学进行了开发Pro/ENGINEER用户化菜单的技术和实践方面的研究,即研究如何在Pro/ENGINEER中加入用户自定义的菜单;合肥经济技术学院提出了通过Pro/ENGINEER二次开发来利用工程数据库进行特征造型的方法;南京航空航天大学的陈辰等参与开发的是一个较为完整的轴类零件设计(三维模型)、零件出图、零件加工(加工刀轨代码生成)系统,让一些通用设计的过程实现自动处理,以减轻设计人员的工作量;北方交通大学机械与电子工程学院进行的是基于Pro/ENGINEER的内燃机车三维标准件库的建立方面的研究,该系统采用Pro/ENGINEER为平台,利用其强大的参数化造型技术和二次开发模块Pro/TOOLKIT,建立内燃机车三维标准件库,以适应机车新产品的设计与开发,提高Pro/ENGINEER系统的实用程度;清华大学精仪系CIMS中心则提出基于Pro/ENGINEER系统开发面向并行工程的CAD系统。

在国外,新加坡国立大学的Wynne Hsu等人,以Pro/E软件为平台,通过C语言编程开发出一种将装配设计分析与产品的概念设计相结合的系统。系统通过五大模块:设计特征库、分析模块、交互模块、搜索模块和装配模块,实现了产品的自动装配[9]。国外由于研究开发三维设计软件的时间较长,而且早己应用于相关行业,故在其应用领域里的自主开发技术已经十分成熟和完善。

三、本课题研究内容

(1)对虎钳进行测量,并通过三维绘图软件Pro/E重构其模型。

(2)对产品测绘后,根据各个尺寸,通过Pro/E重构出产品台虎钳的三维模型。

四、本课题研究方法

用ProE做出虎钳的零件图的三维建模,并进行虚拟装配、干涉检测及系统优化等。

五、研究目标、主要特色(创新)及工作进度

利用 Pro/E软件的参数化功能或指令编程技术,建立本单位常用的标准零件库,

减少重复建模时间,提高设计效率。

六、参考文献

[1]朱成根。简明机械零件设计手册。机械工业出版社,1999:P38-47

[2]成大先。机械设计手册。化学工业出版社,2001:P79-102,2001:

[3]曹玉平,阎祥安。电动传动与控制[M]。天津大学出版社,2003:P45-68

[4]黄迷梅。电动气动密封与泄漏防治[M]。 北京:机械工业出版社,2003:P14-19

[5]周士昌。电动气动系统设计运行禁忌470 倒[M]北京:机械工业出版社,2002:P77-98

[6]陈次昌,宋文武。流动机械基础[M]。北京:机械工业出版社,2002:P11-21

[7]胡宗武、徐履冰、石来德。非标准机械设备设计手册[M]。 北京机械工业出版社,2003:P25-52

[8]濮良贵、纪名刚。机械设计(第七版)[M]。北京高等教育出版社,2001:P92-117

[9] Pro/ENGINEER Wildfire 中文版典型实例。人民邮电出版社P367--423

关于三维动画论文的书好像还没有从技术角度推荐你看看迪士尼的<<动画师生存手册>>从中国的行业行业角度上,推荐以下: 中国动漫:一个失去创意的创意产业?继美国动漫片《功夫熊猫》在这个暑期称霸“江湖”一月有余后,时下正在热映国产动画大片《风云决》把中国动漫业搅动得“风云激荡”。虽没有《功夫熊猫》目前近2亿元的票房收入,但《风云决》上映两周2500万元的票房收入也算不错,创下了国产动画电影近年来的票房新高。但像《功夫熊猫》引发的争议一样,受众对《风云决》也同样发出了不同的声音。《风云决》是里程碑式的动漫作品,为国产动漫发展探索出了一条突围之路?还是“另类案例”,是一场令人眼花缭乱绚烂却又短暂的视觉盛宴?“成也风云,败也风云”,《风云决》究竟能否让中国动漫产业风云再起?从毁誉参半的《宝莲灯》,到投入巨资却票房惨淡的《魔比斯环》到被《功夫熊猫》“挤出”暑期热映档的《葫芦兄弟》,再到口碑、票房都还算不错的《风云决》,中国动漫产业近10年的发展画出了一条怎样的曲线?中国动漫产业还需要翻过几道坎才能走出困境?作为第二届中国国际青少年动漫周的重要组成部分,2008中国国际动漫产业发展高峰论坛近日在哈尔滨市举行。与会专家指出,动漫产业与动漫教育的脱节,动漫作品创意的缺失和精英人才的匮乏等问题正制约着中国的动漫产业发展。创意产业创意缺失?作为文化创意产业的典型代表,国内动漫产业却一直为创意的缺失所困扰。更有专家称,中国动漫作品到了“抄袭期”、“模仿期”。文化部文化市场发展中心主任胡月明认为,作者对文化元素缺少理解是导致国内目前还是没有好作品出现的原因之一。“如果新一代作者不能充分的理解中国元素和中国文化精髓,没有文化沉淀,是拍不出来好作品的。”据了解,在2008年第四届中国国际动漫节众多获奖作品中,每部投资成本至少在1000万元人民币以上,但票房最好的作品也只有600万元人民币左右的回报。业内专家认为,《风云决》突破了传统动漫低智商、重说教、简单粗糙不重视视觉效果的特点,作品运用了大量中国元素诠释了江湖侠义,爱恨情仇。但也有评论指出,“内涵空洞,华丽有余”、“缺少文化内涵,更多的只是视觉震撼”、“从《风云决》的制作看,中国动漫技术已是国际水平,但也正因为如此,其在文化和价值上的贫困也就尤显突出。观众走出影院之后会发现,头脑中还是一片空白——这才是《风云决》真正的软肋”。中国动画协会常务副会长欧阳逸冰说,我们喜爱《功夫熊猫》不仅仅是因为它有中国的元素,更重要的是它所要表达的意义:“什么意外都可能发生”。因为我们对下一代就是这样的期望:只要你能奋斗,你就能给这个世界留下灿烂。这不正是所有的家长的愿望吗?“国内动漫作品缺乏创新设计思路,所有的故事,如果从‘蓝猫’里面可以看到,那从‘黑猫’里面也能看到,不断地循规蹈矩,没有新颖的东西,这都是我们出不来好作品的关键原因”,胡月明说。一位业内专家认为,目前国内的动漫作品到了“抄袭期”,现在许多国内动漫作品,故事可能是自己编的,但故事里的形象是借鉴的国外作品,东拼西凑,这样的东西在国内市场上极多,中国动画片里的动作都是美国武打动作,都是变形金刚、蜘蛛侠的动作,因此也就变成了谁都不认可的“四不像”。胡月明说:“国内现在的作品缺乏幽默和综合造型创意。国外的动漫明星的造型都有很深的文化因素,比如唐老鸭带着头巾,穿着水兵服;而国内动漫造型过于简单,没有幽默的想法在里面,没有创意,综合造型能力严重的缺乏。”一位专家说,国内动漫作品偏重儿童而忽略成人,拍的片子似乎是给5岁以下孩子看的。但如果人们看了国外《猫和老鼠》等作品,没人会否认它是老少皆宜的作品,成人看了它一样会开心的笑。“国内恰恰把动漫节目全部集中在少儿频道,集中在学龄前儿童能看节目的时间段,这从根本上就犯了一个错误,没有想到动漫作品应有一个更好的扩展面”,这位专家说。动漫教育与动漫产业脱节?数据显示,目前我国已有400多所高校开设动漫专业,1200所院校开设有动漫相关专业,学生人数达10万人。然而,由于动漫制作人才需要具备多学科知识储备,且投入成本较大,教育周期较长,同时兼备操作技术与艺术表达的复合型人才仍较为缺乏,人才匮乏已成为制约动漫产业品质提升的关键因素。专家认为,动漫产业中可能存在播出时间、播出费用等政策问题,但这些都是可以在前进过程中忽略的问题,而能够理解文化元素的这种创意人才的培养,才是发展动漫产业的当务之急。一位专家说,国内现在的一些动漫作品作者都是年轻人,都是通过计算机培育起来的,但如果他没有文化沉淀的话,只能说他们是代工工具。中央美术学院城市设计学院动画系主任薛云祥认为,国内教学的滞后和薄弱,还有课程的缩水和精品课程从教人员的素质偏低,导致了一系列问题的出现。“日本的动漫产业基地没有规模,他们的产业基地不像我们的产业这么壮观,像五星级宾馆一样,但他们的小房间却可以做出大制作,他们非常注意产业人才的培养和培训;而国内目前动漫产业只注意最后产品的结果,忽视了前期为打造这些产品所付出的那种基础性努力,前期最不愿意干的活落在了高校”,薛云祥说。薛云祥说:“去年教育部才把动画专业变成动漫专业,软件只是动漫教学里的三分之一的环节,是技术课程,动漫前期原创非常重要,但我走访全国很多从事动漫教学的院校,发现基本都没有原创课程,没有造型课程,没有剧本课程,基本都是用软件的课程,用计算机的课程来充当我们动漫教学的主体课程。”薛云祥说,这样对学生在4年学习中,根本没有学到动漫本体课程,在他毕业工作后,他会发现,自己不如一个没有接受高等教育,只接受一年计算机培训的人才。“动漫教育在5年之间是一个摸索期。”专家认为,目前国内动漫培训和原创教育存在脱节,原创作的东西培训不愿意做,或者做不了;培训学的东西原创不知道怎样与其结合,导致国内做的片子耗资大、时间长。期待作品早日与受众心理接轨专家认为,动漫是靠一个故事来塑造形象,是幽默、虚拟,人性化的东西,动漫故事都是离奇的,真人无法实现的,把人从现实和虚拟空间上找一个点,通过作品帮助他们认识向往的东西;儿童的动画片不仅仅停留在简单的娱乐上,对其人生观和对世界客观的认识、自我定位都是有帮助的。一位专家说,“对人性的认同是永恒的”,教育者和制片方都是为受众服务的,不了解受众的心态,受众是不认可的,是不会埋单的,“中国的动漫从产业到教育都脱节,不仅是与市场脱节,还有与受众心理的脱节。”欧阳逸冰认为,在动漫思维里,一个非常本质的东西是艺术家们是用幽默的眼光去感知并表现世界,用奇思妙想来进行故事架构、情节的设置。幽默是智慧,是对生活的深刻的理解,是对这个复杂纷纭的现实生活能够鞭辟入里地抓住本质,没有这样基础,所有的幽默都只是逗乐、滑稽、贫嘴而已。薛云祥认为,中国动漫作品的主要受众是上世纪80年代之后出生的孩子,他们都是看着日本动画长大的,他们对动画的认知停留在国外模式上,而我们中国的动漫教育、教学是很短暂的,我们的教学模式无形地要参照国外。薛云祥说,因为国内受众是从国外获得评价体系,所以国内动画教育,包括今天国内名牌大学的动画教学的课程设置还是按照日本作品的模式来设计课程,没有从人文角度、民族性、动漫艺术本身的幽默出发,所以国内培养出来的学生制作的作品受众不愿意看,他们认同的标准还是国外对动画的理解和评判,所以国内动漫教育现在跟实际生产和受众需求是有距离的。“而解决就要靠‘80后’这些孩子,首先是让他们参与进来,让他们中的一部分人变成产业中的一部分原创人员,组织产业队伍,用他们对动漫的理解来为他们自己和更小的孩子制作动漫作品,通过对他们的培养实现未来的动漫作品与受众心理接轨”,薛云祥说。此外,专家认为,要推动我国动漫产业的和谐发展,各级政府部门、网络业界、科学院校应该携起手来,提升动漫产业的价值链;从技术、平台、服务、人才培养、知识产权等多个方面出发,完成产业环境、支撑技术体系建设,推动、营造良好的市场体系。

三维扫描技术毕业论文

浅谈测绘新技术在房产测绘中的应用论文

1 引言

房产测绘是房屋管理工作的重要基础和依据之一,为房屋的产权、产籍管理提供房产及房屋用地的权属名称、界址范围、产权面积等资料,是产权登记及产权转移的重要依据,房产测绘成果具有法律效力;同时,房产测绘成果为房产评估、税费征收、开发交易抵押提供基础数据和依据,财政经济作用明显; 另外,房产测绘成果涉及大比例尺测绘的内容,可以作为城市基础地理信息更新的数据源,避免重复测绘和重复投入。可以看出,房产测绘作用重要、意义重大。

随着城市快速发展,各类综合建筑、异形建筑越来越多,如大型体育场馆和城市商业综合体的建设,为房产测绘工作带来了极大的难度,传统的测绘方法难于满足其测量要求,探讨新技术、新方法、新仪器在房产测量中的应用非常必要。

2 测绘新技术在房产测绘中的应用

2. 1 HZCORS在房产测绘中的应用

2. 1. 1 HZCORS简介

杭州市连续运行卫星定位综合服务系统( HZCORS) 是综合运用全球导航卫星系统( GNSS) 、计算机技术、现代移动通信技术、网络技术建成的现代测绘基准,由参考站网、数据通信网络、数据处理中心和用户四部分组成,各部分通过网络和移动通信技术连接为一个整体。HZCORS采用虚拟参考站技术,参考站网由杭州、余杭、萧山、临安、富阳、昌化、铜庐、建德、淳安九个连续运行GNSS 参考站组成。经过系统精度检核,HZCORS 实时动态定位测量精度水平方向优于± 3cm,高程方向优于± 5cm,在基础测绘、工程测量、城市规划、城乡建设等领域得到了广泛的应用。

2. 1. 2 HZCORS在房产测绘中的应用

在房产测绘的过程中需要进行控制测量工作,HZCORS 的应用,极大的方便了房产控制测量。当然,房产测绘控制测量的精度要求较高,末级平面控制网相邻控制点的相对点位中误差不超过± 0. 025m,最大误差不超过± 0. 05m,采用传统的CORS -RTK 测量模式难以满足其测量要求。可以在HZCORS 环境下,以HZCORS 基准站为起算点进行快速静态测量,该方法省去了寻找控制点、验证起算点精度的要求,无需在起算点架设仪器,节省了工作时间、减轻了劳动强度,提高了工作效率,同时,由于相邻控制点一般同步观测,相对精度较高,完全可以满足房产测绘平面控制点的精度要求。

同时,在房产平面图的测绘过程中,采用HZCORS 与全站仪相结合的方法,充分发挥彼此的.优势,在保证测量精度的同时,提高了工作效率。

2. 2 三维激光扫描技术在房产测绘中的应用

2. 2. 1 三维激光扫描技术工作原理

三维激光扫描系统集成了多种空间数据获取手段,由三维激光扫描仪、旋转平台、软件控制系统,数据处理中心、数码相机及电源等附件构成。测量时,由扫描仪发射激光脉冲,通过两块反光镜有序快速旋转,把激光脉冲按一定次序扫过目标区域,通过测量激光往返时间计算距离,编码器测量脉冲角度,最终得到测量对象的三维坐标。测量数据经过软件处理后,即可输出实体建模。三维激光扫描可以从事各类复杂大型、不规则、非标准的建筑的三维数据的采集,快速重构目标的三维模型。

2. 2. 2 三维激光扫描在房产测绘中的应用

采用三维激光技术进行房产测绘时,首选进行测绘踏勘,选择合适的扫描站点,合理的扫描站点可以提高扫描效率,避免出现扫描漏洞;由于三维激光扫描通过标靶来建立测量坐标系,无需定向,仪器安置完成后即可开始扫描,扫描时需要设置合适的分辨率,避免扫描分辨率过高得到过多的冗余数据、过低扫描精度较差的情况,同时要求对标靶进行高精度扫描; 扫描完成后,使用扫描站点的三维坐标和结合标靶数据进行扫描数据配准,将扫描数据转换到大地坐标系下; 数据处理完成后,从点云数据中提取房产要素数据,并进行图形绘制,得到房产图件。地面三维激光扫描具有非接触测量、数据采样率高、主动发射扫描光源、高分辨率、高精度、数据兼容性好等优点,在人员无法到达的地点及结构复杂区域可以发挥传统测量模式无法比拟的优越性,丰富的点云数据可以真实的反映复杂结构建筑物的每一个细节,极大地缩短了外业工作时间,提高外业工作效率。由于获取的点云数据兼容性好,可以进行图形绘制及三维建模,在结构复杂、超大规模建筑物测绘时优势明显。

2. 3 免棱镜全站仪在房产测绘中的应用

2. 3. 1 免棱镜全站仪工作原理

免棱镜全站仪,相对于普通全站仪而言,无需协作式反射棱镜或接触式反射片,即可完成靶点三维坐标采集的坐标测量仪器,其常用光源均为LD 激光,适宜在测绘建筑物顶部等难以安置接触式反射设备的测区使用。同常规电子测距仪的原理基本类似,免棱镜全站仪测距均为采用脉冲波与相位波,用以实现目标点与仪器站间距离的测定,其中相位式测距的精度更高,而脉冲式测程更远。

2. 3. 2 免棱镜全站仪在房产测绘中的应用

免棱镜全站仪测量方法与普通全站仪类似,相对于普通全站仪而言,免棱镜全站仪具备以下优点: ①坐标采集过程较为简捷。在房产测绘中,免棱镜全站仪对于测程范围内的地物,无需前往放置接触式反射棱镜或反射片,即可在测站点完成目标靶点的坐标测量工作,降低了测绘工作强度,提高了危险场区测量的安全性; ②作业效率高,测量精度好。免棱镜全站仪测量时无需司镜人员协助,提高了测量的速度,同时针对高层悬空轮廓拐角等特征点,可以直接进行坐标测量,避免垂直人工投影照准或传统皮尺解析计算的误差来源,提升了观测的精度。

3 结论

目前,以连续运行卫星定位综合服务系统、三维激光扫描技术、免棱镜全站仪为代表的测绘新技术已经在房产测绘工作中得到了广泛的应用,保证测量精度的同时,提高了测量的效率,降低了劳动强度。但是,由于房产测绘的特殊性,与传统测量要求不同,需要采集大量的房产内部数据,包括地下室、楼梯间、电梯井、阳台等,传统的测绘方法必不可少。因此,在房产测绘的过程中,可以充分综合新技术与传统的测量方法,互相配合和补充,保证房产测绘成果的精度和可靠性。

目前,房产测绘成果已经成为城市基础地理信息的重要补充,然而,房产测绘要求与城市基础地理信息不同,如房产测绘成果不要求高程数据等。若使用房产测绘成果进行城市基础地理信息更新,技术设计在满足房产测绘要求的同时,需要充分考虑城市基础地理信息更新的要求。

3d打印技术的发展,给我们的工作生活带来了很大的便利。下文是我整理了3d打印技术论文 总结 范文 ,欢迎大家阅读!3d打印技术论文总结范文篇一:《三维打印快速成形技术及其应用》 摘 要: 文章 对三维打印快速成形技术进行了分析,研究了三维打印快速成形技术的实现方案,并就其系统结构的运行方式做出了说明,最后对三维打印快速成形技术在多个行业领域中应用价值的实现进行了剖析,望能够引起各方人员的关注与重视,促进其进一步发展。 关键词:三维打印;快速成形技术;系统结构;应用 三维打印快速成形技术的核心是:建立在微喷射原理基础之上,通过喷射方式自喷嘴中喷出一定的液态微滴,在此基础之上根据预先设置的路径逐层打印并成形。相对于传统意义上的立体印刷技术或者是叠层实体制造技术而言,三维打印快速成形技术有着非常确切的优势,包括对激光系统要求较低,设备投入资金较少,运行性能可靠,维护工作量少,成本低廉等多个方面。同时,三维打印快速成形技术能够在常温环境下操作,运行安全可靠,可适用的成形材料类型众多,价格均衡,有实践价值。因此,三维打印快速成形技术已成为当前整个快速成形行业中最具综合发展潜力与空间的技术手段之一,有着非常广阔的应用前景。文章即围绕三维打印快速成形技术的实现及其应用要点展开分析,望引起重视。 1.三维打印快速成形技术的实现 从喷射材料上入手,可对三维打印快速成形技术的实现方案进行分类,主要有两种类型:第一是建立在粘结成形基础之上的三维打印快速成形技术,第二是建立在直接成形基础之上的三维打印快速成形技术。具体分析如下: 粘结成形下的三维打印快速成形技术 下图(如图1)为粘结成形下三维打印快速成形技术的基本工作原理。在本技术方案实施下,首先需要在工作台上均匀铺设一层粉末状材料,然后参照零件截面形态,将粘结材料有选择性的打印至粉末层上,使实体区域内的粉末材料完全粘结起来,形成截面对应的轮廓,打印完一层后将工作台向下移动,然后重复以上操作步骤,直至完成整个工件。 直接成形下的三维打印快速成形技术 下图(如图2)为直接成形下三维打印快速成形技术的基本工作原理。在本技术方案实施下,首先需要根据待打印的零件截面形状,控制打印头在截面有实体的区域内打印光固化实体材料,同时需要在可支撑区域内对固化支撑材料进行打印,然后利用紫外灯照射技术,在光固化材料的基础之上同步进行边固化打印工作。逐层进行固化处理直至完成对整个工件的打印工作,最后将支撑材料去除掉,以得到对应的成形工件。 2.三维打印快速成形系统结构 在三维打印快速成形技术实现的过程当中,主要的工作流程为:第一步,采集粉末原料;第二步,将粉末平铺至打印区域当中;第三步,在模型横截面上对打印机喷头进行定位,同时喷涂适当的黏结剂成分;第四步,送粉活塞上升同时实体模型下降,以继续打印;第五步,重复以上操作直至模型打印作业完成;第六步,将多余粉末去除掉,对模型进行固化。建立在该技术基础之上,整个三维打印快速成型系统运行需要完成的动作流程包括:打印喷头沿X轴向以及Y轴向的扫描运动,成型腔活塞沿Z轴向运动,储粉腔活塞沿Z轴向运动,铺粉辊筒转向运动以及平向运动等。其中,喷头X轴向运动采取的是传统喷墨打印机 操作系统 中的字车运动系统,引入光栅技术进行检测,X轴向打印精度可以达到5670dpi单位以上。同时,喷头Y轴向扫描运动能够带动打印机沿与X轴垂直的方向匀速动作,双侧驱动方式为步进电机驱动,光栅检测,闭环控制,三维打印成形中的定位精度可以达到级别。同时,整个三维打印快速成形系统还可以通过应用步进电机的方式为涡轮减速器提供驱动作用力,以驱动丝杆螺母运动,在半闭环条件下实现对铺粉厚度的合理控制(注:铺粉电机运动仅需要控制电机的启停状态,同时配合合理设置转动速度的方式完成工作任务,即应用常规直流电机就能够满足相应的工作要求)。 3.三维打印快速成形技术的实际应用 三维打印快速成形技术在生物工程领域中的应用 生物工程领域研究中对无生物活性支架以及假体的制作一直都是备受关注的工作内容之一,传统技术手段需要对生物活性材料进行激光加热或烧结,对材料的生物活性有不良影响。而通过对三维打印快速成形技术的应用,能够将参与生命体代谢行为且可降解的组织工程材料制成内部结构具有多孔疏松特性的人工骨材料,将活性因子填充于疏松孔内,起到代替人工骨骼的目的。 三维打印快速成形技术在制药工程领域中的应用 当前口服药物制剂的制造 方法 主要有粉末压片以及湿法颗粒这两种类型,无论是哪种制药方法,都存在分解速度过快,难以到达血液,或短时间内血液中药物浓度过高的问题,对人体有非常不良的影响。而通过对三维打印快速成形技术的应用,则能够为药物释放可控性功能的实现提供有力的技术性支持,相信随着单药、多药复合释药性口服可控释放药片以及药物梯度控释给药系统等技术的成功研制与应用,三维打印快速成形技术的应用潜力将得到更进一步的扩大与提升。 三维打印快速成形技术在元件制造领域中的应用 通过对三维打印快速成形技术的应用,能够为产品结构设计检查工作的开展提供非常好的支持,同时,依托该技术能够快速制造产品所对应的功能原型件,从而尽早的展开对产品设计性能的检测工作,缩短设计反馈周期,提高开发有效性,降低开发成本。 4.结束语 结合本文以上分析认为:三维打印快速成形技术作为当前快速成形领域中最具发展潜力的技术手段之一,对比其他快速成形技术而言,有着众多的应用优势,其应用空间也是非常广阔的。特别是在当前快速成形领域学科不断发展与优化的背景之下,三维打印快速成形技术也势必会逐步得到更为广泛与深入的应用。且由于此种技术手段可供选择的材料范围广阔,故而在多个行业的应用价值正逐步显现出来,值得引起重视。本文即围绕三维打印快速成形技术及其应用的相关问题进行分析与探讨,希望以上引起各方人员的高度关注与重视。 参考文献: [1]李晓燕,张曙,余灯广等.三维打印成形粉末配方的优化设计[J].机械科学与技术,2006,25(11):1343-1346. [2]晁艳普,白政民.金属微滴三维打印成形数据处理软件的设计开发[J].机械设计与制造,2014,(8):236-239. [3]庄佩,连芩,李涤尘等.仿生多材料复合增强骨软骨支架的制造及性能研究[J].机械工程学报,2014,(21):133-139. [4]刘厚才,莫健华,叶春生等.三维打印快速成形系统中的数据压缩方法[J].华中科技大学学报(自然科学版),2008,36(5):90-92. 3d打印技术论文总结范文篇二:《三维打印技术的应用与启示》 2013年数字南京 教育 装备工作目标:推进科技实践活动室或技能创造室的装备,全面实现每一所学校拥有一个以上主题鲜明、品质优良,与学校科技实践活动相适应、与学校科技艺体特色发展相适应的实验室;全市创新推进并累计装备建成100个高水平、高品质的机器人、三模科技、农业科技 种植 园等特色实验室,成为南京科技教育的核心与引领基地。评选100个优质科技实验室[1]。 为此,江苏省南京市教育装备与勤工俭学办公室主任后有为带队去山东省济南市历城区观摩三维打印技术培训,参观学校创新实验室,从而了解山东在创新实验室建设方面的一些做法,以及在创新大赛上获得佳绩和向高校输送人才的 经验 。 一、社会为什么需要创新设计和技术应用 《中国玩具制造业利润研究 报告 》显示:以玩具加工业为例,一个芭比娃娃在美国市场上的平均价格为美元,而制作这个芭比娃娃的中国企业只能拿到 美元加工费。中国企业所依赖的是相对低廉的劳动力和原材料成本,对外的竞争力也只是低成本带来的价格优势,所以只能依靠大批量生产,以薄利多销来赚取不多的加工费。我国很多行业产品生产的关键技术大部分来自进口,其中:工程机械高技术产品80%;数控机床70%;石油化工装备76%;集成电路芯片制造设备80%;光纤制造装备100%;通讯、半导体、生物、医药和计算机行业60%~90%;彩电、手机和微机的CPU都是掌握在别人手里[1]。 历史上,中国是人类创新和技术进步的摇篮,世界著名科技史学家李约瑟博士曾经列举了中国传入西方的26项技术,世界科技史上的前27项重要发明中18项来自中国。我国古代科技发明灿若星辰,对世界科技发展做出了巨大贡献。美国学者坦普尔在《中国:发明与发现的国度》一书中详细描述了“中国领先于世界”“西方受惠于中国”的中国古代100项技术发明。以史为鉴,古为今用,技术进步源于创新,创新设计源于服务现实,创造未来。大项目是创意,小改进也是创意,高科技是创意,简约明快也是创意。功能原理是创意,美化外观也是创意。灵感来源于生活,创意让世界更美好。 二、创新设计在初高中技术教学中的应用 我国“十二五”规划提出要深入实施科教兴国战略和人才强国战略,加快建设创新型国家,需要创新型人才,创新型人才培养,教育是基础和前提。同志强调:“要注重从青少年入手培养创新意识和实践能力,积极改革教育体制和改进 教学方法 。” 2011年,奥巴马总统推出的新版《美国创新战略》指出,美国未来的经济增长和国际竞争力取决于其创新能力。“创新教育运动”指引着公共和私营部门联合,以加强创新技术教育。 三维打印技术是专家预测的2013年十大技术革命之一,在打印过程中,打印机将根据计算机设计的模型从底部开始逐层堆积塑料、金属、合金等材料。凭借三维打印技术可以依据数字设计文件制造出固体结构,一旦物品能够在家或办公室远程打印出来,新技术将引发一场制造业革命[2]。三维打印技术在初高中技术教学中的应用,将对培养创新型人才产生重要作用。 1.提高教学效率,发展学生的 创新思维 三维设计软件、结构设计软件在三视图学习中针对学生学习时间少、没有基础等问题提供全新的教学手段,辅助三视图及其画法教学,快速识读技术图。学生进行创新设计时,设计软件提供简单易学的设计手段及完整的设计资源库。直观的三维模型系统教学手段,让设计像搭积木一样简单有趣,对立体模型进行平行移动、旋转、放大、多视窗等操作[3]。 2.降低学习坡度,突破教学难点 从三维设计到二维出图,学生在三维设计软件里轻松完成,快速工程图的生成能使学生做到设计与动手能力的完美结合,促进教育教学改革与学生学习方式的变革,是促进师生共同成长的研究与实践过程。 3.动手动脑结合,强调学生的动手创造 三维打印是一种快速成型技术,它以数字模型文件为基础,通过逐层打印的方式来构造物体,让动手与动脑相结合,让信息技术与通用技术相结合,让三维设计与二维设计相结合,让学生的设计和加工相结合。通过三维动画可以让学生更好地理解弹性碰撞,让机械机构运动的分析更加直观清晰。 三、创新设计帮助学生放飞创新的翅膀 创新设计软件平台在教育信息化中的精确定位是和探究实验室、通用技术实验室、综合实践实验室、信息技术实验室、动漫社相结合。创新软件系列产品及三维打印机将掀起一场教育创新运动。通过创新软件的运用,让我们的孩子和美国的孩子同步学习和发展,学有度、思无界、行无疆,创新设计软件平台及三维打印技术在教育中的促进作用有三: 一是可以引导中学生在生活中发现问题,去主动思考如何解决问题,而不是简单地去抱怨问题,培养学生的人文精神和社会责任感。 创意来源: 在高层楼房擦玻璃是很危险的,有没有既安全又方便的擦窗户方案?窗户有调节风、光的作用,如何利用窗户来改善室内的空气循环和光线照明? 设计原理:百叶窗的结构有可调节性,此类窗户也可以使用类似的结构,即将每扇窗分成若干扇小窗,每扇小窗可以绕轴旋转。这样可以实现调节风和光的作用,并且在雨天也可以开窗。尤其是高层楼房窗户玻璃的擦洗变得十分简便了。 二是可以帮助中学生固化自己生活的直接经验和亲身经历中的“小灵感”,并通过自己的设计―制作―评价,达到“创造”的教学效果。 案例2:可升降课桌椅 创意来源:学校普遍存在着课桌椅不符合学生身材的现象,总会让人觉得或高或低,影响学生的身体健康,于是便想到去设计一种可以升降且更具实用性的课桌椅。 设计原理:把思路定格在齿轮的传动上。在桌腿内部各安装两个齿轮和两条齿条,中间有一根传动轴连动,再在其中一个桌腿的一侧开孔,利用一个把手转动齿轮,这样便能使桌面水平升降 。 图6 利用三维打印技术制作出来的齿轮组 三是可以让中学生高度综合各学科、各方面的知识,并立足于实践,实现“做中学”和“学中做”。 案例3:自动上下楼梯的自助轮椅车 创意来源:家里有残疾人,上下楼梯不方便,有没有可以帮助残疾人自动上下楼梯的自助轮椅车呢? 设计原理:市面上有自动上下台阶的拖车,主要是依靠行星轮系的工作原理。如果把这个原理应用到轮椅上,不就是可以帮助残疾人自动上下楼梯的自助轮椅车吗? 案例4:物理学科中的成像原理 创意来源:来源于初中物理实验凸透镜成像实验。这个实验十分重要,但许多学生只知道概念而不清楚其中的原理与演示的过程。创意的意义在于把生活中的现象用自己的方式表现出来。 设计原理:运用新颖的视觉与动画,让大家耳目一新,将传统的枯燥教学转换为全新的模式,从而调动起大家的学习兴趣和热情。 四、创新设计大赛为学生提供创新实践的平台 为了丰富中小学生学习生活,激发创新精神,培养实践能力,全面推进素质教育,培养有国际竞争力的创新人才,2013年第十四届全国中小学电脑制作活动和第二届中国国际学生信息科技创意大赛专门设立了比赛项目(9)创新未来设计[4]。参赛者参考生活中的常见事物,通过计算机三维立体设计平台创作设计作品。要求首先完成设计 说明书 ,根据设计说明书,通过软件进行三维模型的设计、搭建和零件装配,并制作相关功能演示动画。 作品设计的事物尺寸不超过150 mm×200 mm×200 mm,薄厚不小于2 mm。 初中组设计命题为“未来桥梁”,在保证桥结构稳定的前提下,从功能、外观等方面进行创意设计。桥所应用的情境不做约束,可充分结合自己设定的场景进行设计。 高中组设计命题为“智慧汽车”,从外形、功能等方面加以创意设计。车辆的动力源和工作环境不做约束。 提交文件包括:设计作品,ICS或EXB文件;演示动画,SWF,3GP,MPG,AVI或MOV文件;设计说明书。 作品(含设计作品、演示动画、设计说明书)总大小不超过50 MB。 五、我们的思考 从山东省的创新办学标准来看,他们已经在如下方面做了尝试:创新设计软件和探究实验室相结合(初、高中),和通用技术实验室相结合(高中),和技术教室相结合(初中),和综合实践实验室相结合(小学),和信息技术实验室相结合(通用),和动漫室相结合(通用)。 南京市教育装备与勤工俭学办公室主任后有为说过:我们不一味追求最新的、豪华的、最先进的设备设施,而是选择科学的、实用的、适用的和优质的设备设施。这对于建设创新实验室提供了很好的思路,选择科学的、适用的、适度领先的物质技术及其承载信息,并通过恰当的、优化的、科学的形式整合成能促进教育与学校发展的,能促进教育教学改革与学生学习方式变革的,能促进师生共同成长的研究与实践过程。 组织相关人员调研三维打印应用 参考文献 [1] 张武城.创造创新方略[M] .北京:机械工业出版社,2011. [2] 维克托・巴雷拉.专家预测2013年十大技术革命 包括三维打印技术[EB/OL]. 3d打印技术论文总结范文篇三:《试谈3D打印技术在建筑业应用》 从20世纪80年代起,随着计算机技术、新材料技术的快速发展,3D打印技术不断进步,逐渐走向人们的视野。李晓梅(2014)认为自3D打印机发明30余年来,经历了迅猛发展已成为当今最有生命力的先进制造技术之一[1]。 本文采用文献研究的方法,针对3D打印在建筑行业的应用找出优点及不足,为3D技术在建筑行业的应用提供发展方向和理论参考。 一、3D打印技术在建筑业的应用 (一)3D打印技术概念 江洪(2013)认为3D打印技术是一种增加制造技术,采用分层制造,逐层叠加的方式形成三维实体的技术[2]。李小丽(2014)总结道,3D打印是包括CAD建模、测量、材料、数控等学科[3]。 (二)3D打印技术在建筑业应用优点 李福平(2013)认为3D打印建筑技术优势为速度快;不需要使用模板,可以大幅节约成本,并且具有低碳、绿色、环保的特点[4]。杨健江(2015)认为相较于传统建筑模式,3D打印不仅节约资源,利用废弃物进行制造[5]。丁烈云(2015)认为建筑3D打印数字建造技术满足日益增长的非线性、自由曲面等复杂建筑形式的设计建造要求,是全新的设计建造方法论的革新[6]。 本文将建筑3D打印技术的优点整理如下: 1.基于施工层面。根据图纸以及相关数据,就可制造出建筑墙体、楼板等,大大节约了建筑时间;从设计文件里获得各种指令并进行工作,要求操作业者掌握的操作技能水平要求很低,一方面大大降低了人力成本,另一方面将操作者对产品质量带来的影响因素降到了最低;避免了施工现场存在的安全隐患,保障作业人员的人身安全,减少事故和伤亡。 2.基于经济层面。所需要的材料多可以就地取材,极大节省建造的运输成本;零部件生产一体化成型,既缩短了制造时间,节约了人力成本,又减少了采购及运输成本;仅需更换设计文件和打印材料就可生产不同的零件。 3.基于材料层面。采用增材制造方法,材料利用率高;3D打印技术可打印出高成本曲线建筑;遵照计算机程序,比人工的更加准确,产品质量有保证;打印过程中依据精确的几何计算,采用坚固耐用的材料,质量有保证;墙体是空心的相比钢筋混凝土实心墙体,3D 打印建筑的墙体要轻许多。 4.基于环保层面。原材料可以来源于建筑垃圾、工业垃圾,达到了节能环保、资源再生和改善环境的目标;采用干法施工可避免施工粉尘和噪声影响,生产制造过程中产生的废气、液等有害物质低,减少材料浪费和排污;打印过程几乎不产生噪声和大振动。 (三) 目前建筑3D打印技术存在的问题 3D打印技术虽发展迅速,但仍存在弊端。 1.精度问题。3D 打印技术由于工艺问题导致两层材料之间不能光滑过度,且只能形成样式简单且单一的条纹。影响建筑外立面的美观性。而在一定微观尺度下,如果需要制造的对象表面是圆弧形,那么这种具有一定厚度的条纹,就会造成精度上的偏差。 2.行业规范问题。3D打印建筑在行业内还没有任何相关的规范条例。使用年限和房屋产权等一系列问题都没有权威部门的认可。 3.材料性能问题。3D打印建筑多数为低矮建筑,相较于传统方式,在强度、刚度和加工性上均有不足。且其打印是水平逐层打印,缺少纵向钢筋。 4.设备问题。受限于工作原理,目前3D打印机打印速度较慢,且设备和原材料的价格居高不下在一定程度上阻碍了3D打印技术的发展。 5.伦理安全性问题。伴随着3D打印技术的发展和进步,人体器官的3D打印技术面临着伦理上引起大众质疑的困境。3D打印技术引发的安全风险也收到相应的质疑。 二、结论与展望 本文通过对3D打印技术的相关知识及其在建筑业应用的优缺点、发展前景的梳理和归纳,得到如下结论: 首先,缺少关于适应多元材料的打印设备系统和工艺流程系统的研究,缺少交流和互相融合。 其次,国内外学者研究建筑3D打印研究的初步成果较多,但是缺乏系统、完善的方法体系。 最后,3D打印技术近期发展迅猛,但3D打印的相关专业规定及法律条文并没有得到良好的研究。为避免矛盾与事故的发生,解决由3D打印所造成的冲突,建立公平、公正、完善的相关规定必不可少。 猜你喜欢: 1. 3D打印技术学习心得体会 2. 3d打印必读的10本书 3. 3d打印调研报告 4. 3d打印技术调研报告 5. 3d打印技术学习心得

近年来

随着各大城市公共建设的加速发展

隧道的开挖、检测、维护工作量明显增大

加之隧道结构的复杂性、避光性等因素

隧道监测勘测工作告急

探索符合社会需求的隧道科学勘测手段

做好隧道工程施工与运营工作

是社会民生经济正常发展的重要保障

传统的全站仪、断面仪等隧道勘测方式占用过多的施工时间,监测效率很低,且数据结果表述单一,需要大量的技术人员配合,对于人力物力的消耗较大。

随着三维激光扫描技术的问世,隧道工程勘测工作从效率、质量等方面均得到了提升。

三维激光扫描技术以其可连续、自动、快速地收集大量且完整的目标物表面三维点云数据,以及其可进行非接触式数据获取等优点,被隧道建设工程领域广泛使用。

三维激光扫描技术属于高科技技术

自在隧道勘测领域应用以来

不仅保证了施工安全与进度

也及时规避了众多不稳定因素与病害

实现了全方位、全过程隧道工程质检勘测

隧道施工阶段

隧道施工过程中隧道挖掘是最关键的一步。而挖掘土方量的计算、精确测算隧道的某段位置是欠挖还是超挖,不仅直接影响到现场施工质量,更与施工单位的经济效益密不可分。

通过三维激光扫描技术高精度数据采集、全隧道数据信息获取,为隧道工程建设提供可控的信息支持,通过对精准数据的处理与分析,可切实保证隧道的监测准确度,使隧道超欠挖工作顺利进行。

隧道检测防护

隧道在日常运营中容易受到土体流失、建筑腐蚀氧化等原因发生变形、断面、裂缝、渗水等情况,从而威胁隧道稳定性和社会人员安全。所以隧道的日常检测和维护工作十分重要。

采用三维激光扫描技术对隧道安全进行监测,对采集的点云数据进行配准、去噪和精简后应用相关软件进行三维建模,比较同一断面在两期重构模型上的位置差异,可以分析出隧道的安全隐患,及时排除隧道安全隐患。

三维数据应用

基于通过三维激光扫描仪获取的隧道点云数据,对其进行深度分析挖掘,可进行不同场景下的应用。例如数字化存档或BIM建模等工作。

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隧道三维数据的灵活应用,可促进工程建设质量的提升与社会利益最大化,同时,对于未来工程技术的探索有着非常实际的辅助意义。

Faro Focus S plus 350采用直观的触摸屏和紧凑的设计,与数码相机一样易于操作,且内置防污、防尘、防雾、防雨和防热/防寒功能。

三维激光扫描技术为隧道数据勘测提供了新的方法和手段,同时也推动了空间三维数据获取方式向着实时化、动态化、集成化、数字化和智能化的方向发展。

叶片三维扫描检测论文

在飞机起飞、降落、停放的时候,风沙颗粒物容易被气流卷入发动机等开放的气道中,造成发动机功率减小,部件磨损,减少使用寿命,更甚者引起航空事故。为了提高民航飞行安全系数,国家也一直在进行研究并且做了大量的可行性测试,三维扫描就是研究中使用的一款先进技术。

通过对三维扫描来定制飞机出风口防尘、防鸟类飞行物体的隔物罩,这样就可以科学的避免飞机在飞行过程中受外界不确定因素的干扰。

气流出风口位置保护

在出风口处做出一个形状匹配的覆盖物用以遮挡沙尘,但机舱外部的表面形状数据无法通过卷尺等测量获得。这种情况下,3D扫描仪可以提供出完美的解决方案。

使用Creaform手持式3D扫描仪将所需区域数据完整地采集下来,再利用采集的数据提取出缺口边界的轮廓曲线,通过这些曲线便可以设计出完全贴合边界及其周边轮廓的遮挡罩。通过这个完整的流程能实现快速精确的个性化定制,也为飞机的安全性研究带来了极大的方便。在此过程中,Creaform逆向设计模块VXmodel也得到了很好的应用,能快速的拟合特征并实时得到准确的评价。

除了个性化定制设计,当飞机停放在室外时,扫描仪的扫描效果不会因为环境光线受到影响,扫描速度迅速,不会影响到飞机的航行安排。且由于不是大批量定制,设计出的遮挡罩可通过3D打印生产制造,极大地降低成本。此外,飞机停放区域一般不会有外接电源,Creaform手持式3D扫描仪可以借助移动电源正常在户外运作。

螺旋桨逆向设计及高精度检测

对螺旋桨进行三维扫描获取数据,然后基于扫描获得的数据和最初设计思路进行逆向建模,逆向完成的模型与扫描数据进行检测比对获取偏差。

对于复杂的螺旋桨叶片,数据获取比较难,传统的数据建模和测绘方式无法精准的获取相应的数据并进行相关后期数据制作。通过Creaform TRUaccuracy(真实精度)技术可以精确的采集到曲面数据并进行3D建模。

可以通过曲面建模,再对曲面进行缝合形成实体,最后将螺旋桨的逆向模型和扫描数据进行检测比对,获取偏差数据,包括一些形位公差。

航空航天领域增材制造

通过三维扫描和高精度检测,利用TRUaccuracy技术为航空领域增材制造的生产研发提供便利手段,协助突破技术研究瓶颈,为航空领域增材制造的进步贡献力量。

在增材制造过程中进行三维形体测量获取三维数据,通过与原始设计文件比对进行三维毛坯检测,根据检测结果对毛坯进行进一步的增材制造和加工。通过重复测量与检测步骤,随时对材料的生产和加工进行调整。

传统测量工艺是使用千分尺、高度尺等手段进行二维测量,只能对长度、相对位置等信息进行测量,对于曲面传统方式无法进行有效测量。通过使用Creaform 3D扫描仪,可以从三维形体上对生产部件进行检测,并指导后期材料增长和加工。

航空产品的质量要求极其苛刻且形状大小不一,曲面复杂程度也大不相同,采用高精度三维扫描系统可以检测飞机零件。对于柔软易破碎、发光发亮表面可以使用Creaform 便携式光学CMM扫描系统进行非接触式扫描检测,对具有复杂特征的曲面工件,可以使用Creaform 光学CMM测量仪进行接触式测量,大大减少工件的扫描和测量时间,完成与CAD模型匹配对比,误差颜色编码图显示出偏差及偏差量,最后给出CAD数据用于修正。

对于国外进口飞机精密配件,利用人工的手段并不能准确的测量出其尺寸,配件产生的误差不能满足要求,使用逆向技术将有望借此掌握多项关键技术并将其用于航空航天行业。

高精度是Creaform从未改变的追求,TRUaccuracy技术可以保证Creaform的测量系统在各种情况下测量的精确性,不论现场地面是否震动、操作人员经验、是否刚性安装等。

更多关于Creaform系列三维激光扫描仪的信息,或了解三维扫描仪方面的应用,请联系北京瑞风协同科技股份有限公司。瑞风协同作为Creaform的合作伙伴具备丰富的应用和现场经验,能够提供周到的技术服务支持,为客户提供高精度的测量解决方案。

三坐标测量技术广泛应用于机械制造、电子、汽车和航空工业中。下面是我为大家精心推荐的三坐标测量技术论文,希望能够对您有所帮助。

基于三坐标测量仪的精密测量技术研究

摘 要:三坐标测量仪的出现本身就是测量行业的一大革命,它不但大大提高了测量精度,而且也在智能化上有很大的进步,对于测量行业的发展有着很深的影响。为进一步提高我国齿轮行业的产品质量,提高行业竞争力,本文对三坐标测量仪的精密测量技术进行研究,探讨与其他仪器精确度方面的优缺点及发展趋势,从而保证我国齿轮产品的质量。

关键词:三坐标测量仪 测量行业 精密测量技术

中图分类号:TH721 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)06(b)-0073-01

三坐标测量仪CMM(Coordinate MeasurMahine)是20世纪60年代后期发展起来的一种高效率、新型、精密的测量设备, 它广泛应用于机械制造、电子、汽车和航空工业中。三坐标测量仪可以进行零部件尺寸、形状和相互位置检测,可以用于划线、定中心孔,尤其对连续曲面进行扫描得到曲面数据及表达。获取表面数据的采集, 是产品逆向工程实现的基础和关键技术之一。

1 三坐标测量仪对测量行业的进步作用

整个测量以及机械行业的快速进步,不断地向三坐标测量仪提出了更高、更新、更多的要求,如要求速度更快、灵敏度更高、稳定性更好、样品量更少、检测微损甚至无损、遥感遥测遥控更远距、使用更方便、成本更低廉、无污染等,同时也为三坐标测量仪科技与产业的发展提供了强大的推动力,并成了仪器仪表进一步发展的物质、知识和技术基础。

解决了复杂形状表面轮廓尺寸的测量

实现了对基本的几何元素的高效率、高精度测量与评定,解决了复杂形状表面轮廓尺寸的测量,例如箱体零件的孔径与孔位、叶片与齿轮、汽车与飞机等的外廓尺寸检测。

提高了测量精度

提高了三维测量的测量精度,目前高精度的坐标测量机的单轴精度,每米长度内可达1 um以内,三维空间精度可达1~2 um。对于车间检测用的三坐标测量仪,每米测量精度单轴也达3~4 um。由于三坐标测量仪可与数控机床和加工中心配套组成生产加工线或柔性制造系统,从而促进了自动生产线的发展。

提高了测量效率

随着三坐标测量仪的精度不断提高,自动化程序不断发展,促进了三维测量技术的进步,大大地提高了测量效率。尤其是电子计算机的引入,不但便于数据处理,而且可以完成CNC的控制功能,可缩短测量时间达95%以上。

降低用户测量成本

随着激光扫描技术的不断成熟,同时满足了高精度测量(质量检测)和激光扫描(逆向工程)多功能复合型的三坐标测量仪的发展更好地满足了用户需求,大大降低用户测量成本,提高工作效率。

2 坐标测量仪与其他仪器的比较

影像测量仪

作为最初的精密测量仪器,影像测量仪是一个见证了整个行业开始,它提供了发展的产业平台的基础。然而,由于影像测量仪测量技术略显粗糙,因此,二次元影像仪成为行业发展的时代的产物,它是精密测量技术和功能方面,产业的发展提供技术支持。但是,即便如此,二次元影像测量仪还没有完全满足客户的需求检测,它不能提供一个解决方案的立体检查,在这种情况下,开发和生产出三坐标测量仪。当然,在此过程中制造商中过渡阶段的元/m3的出现提供了帮助。这是一个从开始到目前的整个发展阶段的精密测量仪器。

三坐标测量仪

三坐标测量仪采用花岗石仪座,提高了基准平面的精度,缩小了仪器自身的精度误差。活动表座可在仪座的任何位置进行测量。仪座不生锈,使用保管方便。

三坐标测量仪的测量精度是非常高的,三坐标测量仪器和其他测量仪器相比,这点占据一个很大的优势。例如:制造精密量具,总体上是好的,用游标卡尺水平测量工具,测量精度可达+/级。但是,一般水平的三坐标测量仪,测量精度就可以高达+/。

通过上述分析,我们从二次元和三坐标的功能应用上可以看出,相较于二次元影像测量仪,三坐标测量仪可说是更加的功能全面,因为它除了测量工件的长宽参数,还可以检测工件的高,这是影像测量仪所无法达到的。

3 三坐标测量仪测量技术的发展趋势

品种更加灵活多样

在我国,人们已经越来越认识到测量检测和适当的测量装置的重要性,不仅可以帮助用户轻松地提高产品质量,也将提高生产效率,因此获得制造先进的测量设备,可以为用户提供先进的测量解决方案而得到高投资回报率。中国模具未来发展将是更大规模的、高精确度的,要求也会越来越多,多功能复合模具已成为一个热点。提高塑料模具,模具的比例及适应高压气体辅助注射成型过程的模具也将随之发展。物种多样性的变化将更加迅速,这就要求除了精确测量精度高,测量设备也更灵活,更需要轻松的测量环境随时随地方便改造,这样才能跟上发展的步伐。

逐渐向新的应用领域开发

“以市场为导向,以客户为导向”这一趋势使得三坐标测量设备技术现已广泛使用在工业应用领域的大型机器及零部件的精确测量,测量范围大,精度高,而且非常耐用,非常适合工厂环境。世界范围内获得了广泛的认可和肯定,作为行业首选三坐标测量仪器技术,将继续开发新的应用领域的测量。

4 结论

综上所述,随着生产规模日益扩大,加工精度不断提高,除了需要高精度三坐标测量仪的计量室检测外,为了便于直接检测工件,测量往往需要在加工车间进行,或将测量机直接串连到生产线上。检验的零件数量加大,科学化管理程度加强,因而需要各种精度的坐标测量机,以满足生产的需要。随着市场的不断发展壮大,三次元的产品技术也在不断的提高,三坐标测量技术也在不断进步。

参考文献

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三维激光扫描点云毕业论文

建筑专业论文的参考文献

导语:作中征引过的文献须在文中注明出处,并列于文后参考文献中。是我带来的建筑专业论文的参考文献,欢迎大家阅读参考。

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近年来

随着各大城市公共建设的加速发展

隧道的开挖、检测、维护工作量明显增大

加之隧道结构的复杂性、避光性等因素

隧道监测勘测工作告急

探索符合社会需求的隧道科学勘测手段

做好隧道工程施工与运营工作

是社会民生经济正常发展的重要保障

传统的全站仪、断面仪等隧道勘测方式占用过多的施工时间,监测效率很低,且数据结果表述单一,需要大量的技术人员配合,对于人力物力的消耗较大。

随着三维激光扫描技术的问世,隧道工程勘测工作从效率、质量等方面均得到了提升。

三维激光扫描技术以其可连续、自动、快速地收集大量且完整的目标物表面三维点云数据,以及其可进行非接触式数据获取等优点,被隧道建设工程领域广泛使用。

三维激光扫描技术属于高科技技术

自在隧道勘测领域应用以来

不仅保证了施工安全与进度

也及时规避了众多不稳定因素与病害

实现了全方位、全过程隧道工程质检勘测

隧道施工阶段

隧道施工过程中隧道挖掘是最关键的一步。而挖掘土方量的计算、精确测算隧道的某段位置是欠挖还是超挖,不仅直接影响到现场施工质量,更与施工单位的经济效益密不可分。

通过三维激光扫描技术高精度数据采集、全隧道数据信息获取,为隧道工程建设提供可控的信息支持,通过对精准数据的处理与分析,可切实保证隧道的监测准确度,使隧道超欠挖工作顺利进行。

隧道检测防护

隧道在日常运营中容易受到土体流失、建筑腐蚀氧化等原因发生变形、断面、裂缝、渗水等情况,从而威胁隧道稳定性和社会人员安全。所以隧道的日常检测和维护工作十分重要。

采用三维激光扫描技术对隧道安全进行监测,对采集的点云数据进行配准、去噪和精简后应用相关软件进行三维建模,比较同一断面在两期重构模型上的位置差异,可以分析出隧道的安全隐患,及时排除隧道安全隐患。

三维数据应用

基于通过三维激光扫描仪获取的隧道点云数据,对其进行深度分析挖掘,可进行不同场景下的应用。例如数字化存档或BIM建模等工作。

图源百度 若有侵权请联系删除

隧道三维数据的灵活应用,可促进工程建设质量的提升与社会利益最大化,同时,对于未来工程技术的探索有着非常实际的辅助意义。

Faro Focus S plus 350采用直观的触摸屏和紧凑的设计,与数码相机一样易于操作,且内置防污、防尘、防雾、防雨和防热/防寒功能。

三维激光扫描技术为隧道数据勘测提供了新的方法和手段,同时也推动了空间三维数据获取方式向着实时化、动态化、集成化、数字化和智能化的方向发展。

浅谈测绘新技术在房产测绘中的应用论文

1 引言

房产测绘是房屋管理工作的重要基础和依据之一,为房屋的产权、产籍管理提供房产及房屋用地的权属名称、界址范围、产权面积等资料,是产权登记及产权转移的重要依据,房产测绘成果具有法律效力;同时,房产测绘成果为房产评估、税费征收、开发交易抵押提供基础数据和依据,财政经济作用明显; 另外,房产测绘成果涉及大比例尺测绘的内容,可以作为城市基础地理信息更新的数据源,避免重复测绘和重复投入。可以看出,房产测绘作用重要、意义重大。

随着城市快速发展,各类综合建筑、异形建筑越来越多,如大型体育场馆和城市商业综合体的建设,为房产测绘工作带来了极大的难度,传统的测绘方法难于满足其测量要求,探讨新技术、新方法、新仪器在房产测量中的应用非常必要。

2 测绘新技术在房产测绘中的应用

2. 1 HZCORS在房产测绘中的应用

2. 1. 1 HZCORS简介

杭州市连续运行卫星定位综合服务系统( HZCORS) 是综合运用全球导航卫星系统( GNSS) 、计算机技术、现代移动通信技术、网络技术建成的现代测绘基准,由参考站网、数据通信网络、数据处理中心和用户四部分组成,各部分通过网络和移动通信技术连接为一个整体。HZCORS采用虚拟参考站技术,参考站网由杭州、余杭、萧山、临安、富阳、昌化、铜庐、建德、淳安九个连续运行GNSS 参考站组成。经过系统精度检核,HZCORS 实时动态定位测量精度水平方向优于± 3cm,高程方向优于± 5cm,在基础测绘、工程测量、城市规划、城乡建设等领域得到了广泛的应用。

2. 1. 2 HZCORS在房产测绘中的应用

在房产测绘的过程中需要进行控制测量工作,HZCORS 的应用,极大的方便了房产控制测量。当然,房产测绘控制测量的精度要求较高,末级平面控制网相邻控制点的相对点位中误差不超过± 0. 025m,最大误差不超过± 0. 05m,采用传统的CORS -RTK 测量模式难以满足其测量要求。可以在HZCORS 环境下,以HZCORS 基准站为起算点进行快速静态测量,该方法省去了寻找控制点、验证起算点精度的要求,无需在起算点架设仪器,节省了工作时间、减轻了劳动强度,提高了工作效率,同时,由于相邻控制点一般同步观测,相对精度较高,完全可以满足房产测绘平面控制点的精度要求。

同时,在房产平面图的测绘过程中,采用HZCORS 与全站仪相结合的方法,充分发挥彼此的.优势,在保证测量精度的同时,提高了工作效率。

2. 2 三维激光扫描技术在房产测绘中的应用

2. 2. 1 三维激光扫描技术工作原理

三维激光扫描系统集成了多种空间数据获取手段,由三维激光扫描仪、旋转平台、软件控制系统,数据处理中心、数码相机及电源等附件构成。测量时,由扫描仪发射激光脉冲,通过两块反光镜有序快速旋转,把激光脉冲按一定次序扫过目标区域,通过测量激光往返时间计算距离,编码器测量脉冲角度,最终得到测量对象的三维坐标。测量数据经过软件处理后,即可输出实体建模。三维激光扫描可以从事各类复杂大型、不规则、非标准的建筑的三维数据的采集,快速重构目标的三维模型。

2. 2. 2 三维激光扫描在房产测绘中的应用

采用三维激光技术进行房产测绘时,首选进行测绘踏勘,选择合适的扫描站点,合理的扫描站点可以提高扫描效率,避免出现扫描漏洞;由于三维激光扫描通过标靶来建立测量坐标系,无需定向,仪器安置完成后即可开始扫描,扫描时需要设置合适的分辨率,避免扫描分辨率过高得到过多的冗余数据、过低扫描精度较差的情况,同时要求对标靶进行高精度扫描; 扫描完成后,使用扫描站点的三维坐标和结合标靶数据进行扫描数据配准,将扫描数据转换到大地坐标系下; 数据处理完成后,从点云数据中提取房产要素数据,并进行图形绘制,得到房产图件。地面三维激光扫描具有非接触测量、数据采样率高、主动发射扫描光源、高分辨率、高精度、数据兼容性好等优点,在人员无法到达的地点及结构复杂区域可以发挥传统测量模式无法比拟的优越性,丰富的点云数据可以真实的反映复杂结构建筑物的每一个细节,极大地缩短了外业工作时间,提高外业工作效率。由于获取的点云数据兼容性好,可以进行图形绘制及三维建模,在结构复杂、超大规模建筑物测绘时优势明显。

2. 3 免棱镜全站仪在房产测绘中的应用

2. 3. 1 免棱镜全站仪工作原理

免棱镜全站仪,相对于普通全站仪而言,无需协作式反射棱镜或接触式反射片,即可完成靶点三维坐标采集的坐标测量仪器,其常用光源均为LD 激光,适宜在测绘建筑物顶部等难以安置接触式反射设备的测区使用。同常规电子测距仪的原理基本类似,免棱镜全站仪测距均为采用脉冲波与相位波,用以实现目标点与仪器站间距离的测定,其中相位式测距的精度更高,而脉冲式测程更远。

2. 3. 2 免棱镜全站仪在房产测绘中的应用

免棱镜全站仪测量方法与普通全站仪类似,相对于普通全站仪而言,免棱镜全站仪具备以下优点: ①坐标采集过程较为简捷。在房产测绘中,免棱镜全站仪对于测程范围内的地物,无需前往放置接触式反射棱镜或反射片,即可在测站点完成目标靶点的坐标测量工作,降低了测绘工作强度,提高了危险场区测量的安全性; ②作业效率高,测量精度好。免棱镜全站仪测量时无需司镜人员协助,提高了测量的速度,同时针对高层悬空轮廓拐角等特征点,可以直接进行坐标测量,避免垂直人工投影照准或传统皮尺解析计算的误差来源,提升了观测的精度。

3 结论

目前,以连续运行卫星定位综合服务系统、三维激光扫描技术、免棱镜全站仪为代表的测绘新技术已经在房产测绘工作中得到了广泛的应用,保证测量精度的同时,提高了测量的效率,降低了劳动强度。但是,由于房产测绘的特殊性,与传统测量要求不同,需要采集大量的房产内部数据,包括地下室、楼梯间、电梯井、阳台等,传统的测绘方法必不可少。因此,在房产测绘的过程中,可以充分综合新技术与传统的测量方法,互相配合和补充,保证房产测绘成果的精度和可靠性。

目前,房产测绘成果已经成为城市基础地理信息的重要补充,然而,房产测绘要求与城市基础地理信息不同,如房产测绘成果不要求高程数据等。若使用房产测绘成果进行城市基础地理信息更新,技术设计在满足房产测绘要求的同时,需要充分考虑城市基础地理信息更新的要求。

三维激光扫描本科毕业论文

《模具工业》2001. No . 4 总 242 40激 光 加 工 技 术 在 模 具 制 造 中 的 应 用江苏理工大学(江苏镇江 212013) 张 莹 周建忠 戴亚春[摘要]随着激光加工技术的日趋成熟和工业用大功率激光设备价格的逐渐下降 ,给产品和模具的制造工艺带来了新的变革 ,在模具制造、 模具表面强化与维修、 取代模具等 3个方面 ,就激光优化模具制造工艺作了较为详细的分析和探讨。关键词 模具 激光 工艺优化[ Abstract ]Wi t h t he mat uri ng of t he las e r p r oces si ng t echnology and t he dec r easi ng of p rice of t hei ndus t rial la r ge - p owe r las e r e quipme nt , a new i nnovat ion was br ought t o t he manuf act uri ngt echnology of t he p r oduct s and t he dies and moulds . A r elat ively de t ailed analysis and dis cus sionwas made on t he las e r op t imized manuf act uri ng p r oces s f or dies and moulds f r om t hr e e asp ect s ofmanuf act uri ng , s urf ace r ei nf orceme nt and mai nt e nance , and s ubs t i t ut ive dies or moulds .Key words die and mould , las e r , t echnological p r oces s op t imizat ion1 引 言激烈的市场竞争使制造企业对快速响应市场需求和一次制造成功等要求日益迫切。而在常规制造系统中 , 产品生产所需大量模具的设计、制造和装配调试不仅耗费大量资金 , 更严重的是延长了产品生产的准备时间 , 从而延长了新产品开发周期 ,形成制造过程中的瓶颈。因此 , 如何快速有效地制造出高质量、低成本的模具及产品 , 就成为人们不断探索的课题。随着激光加工技术的日趋成熟和工业用大功率激光器设备价格的下降 , 给产品和模具制造工艺带来了重大变革。本文在模具制造、模具表面强化与维修、取代模具等 3个方面 , 就激光加工在模具制造中的应用作一些探讨。2 模具制造2. 1 模具的激光叠加制造1982年 ,日本东京大学的中川教授等人提出用薄片叠加法制造拉伸模 , 1985年 , 美国加州某公司推出了模具的激光叠加制造法 , 并获得专利 , 其工艺流程见图 1 ,原理为将激光切割的多层薄板叠加 ,并使其形状逐渐发生变化 , 最终获得所需的模具立体几何形状。日本在冲模的激光叠加制造方面已达到实用阶段 ,所制的凸、 凹模质量高 ,加工尺寸精度— — —— — —— — —— — —— — —— — ——收稿日期:2000年8月10日已达 ±0. 01mm ,切割厚度为 12mm。 经激光切割后 ,在切口表面形成深 0. 1~0. 2mm、 硬度为 800HV 的硬化层 ,用来冲裁 1mm 厚的钢板 ,单凭自冷硬化层就可冲压 10 000 件 , 如在激光切割后再经火焰淬火 ,则可冲压 3~5万件。 由于各薄板间的连接简单 ,故用叠加法制作冲模 ,成本可降低一半 ,生产周期大大缩短。用来制造复合模、落料模和级进模等都取得了显著的经济效益。图 1 激光叠加模具制造工艺流程由模具 CAD 和激光切割相结合构成一个完整的模具 CAD/ CAM 系统 ,实现板料切割的 FMS ,适用于多品种小批量生产。用激光切割的薄板来叠加合成任意三维曲面的制造系统 , 不仅为在塑性加工和模具领域中实行 FMS 提供了思路 , 而且对于内部结构复杂的模具制造 ,如型孔、 中孔体及复杂的冷却管道等 ,也是快速而经济的制造模具的有效方法 ,并且能带动其他技术如固相扩散等的发展。2. 2 快速模具制造模具 CAD三维设计二维外形NC 程序激光切割去除梯级创层面精加工成形模具装配薄片连结精加工NC 程序模 具 制 造 技 术《模具工业》2001. No . 4 总 242 41快速成型制造技术(RPM)是 80年代后期出现的一项制造技术 , 目前 RPM 技术已发展了十几种工艺方法。基于 RPM 技术快速制造模具的方法多为间接制模法 , 即利用 RPM 原型间接地翻制模具。(1) 软质简易模具 (如汽车覆盖件模具) 的制作。采用硅橡胶、低熔点合金等将原型准确复制成模具 , 或对原型表面用金属喷涂法或物理蒸发沉积法镀上一层熔点极低的合金来制作模具。这些简易模具的寿命为 50~5 000件 ,由于其制造成本低 ,制作周期短 , 特别适用于产品试制阶段的小批量生产。(2) 钢质模具制作。RPM 原型 — — — 三维砂轮— — — 整体石墨电极 — — — 钢模 ,一个中等大小、 较为复杂的电极一般 4~8h 即可完成。 美国福特汽车公司用此技术制造汽车覆盖件模具取得了满意的效果 ,与传统机械加工制作模具相比 , 快速模具制造省去了耗时、 昂贵的 CNC加工 ,加工成本及周期大大降低 ,具有广阔的应用前景。3 模具表面强化与修复为提高模具的使用寿命 , 常常需对模具表面进行强化处理。常用的模具表面强化处理工艺有化学处理 (如渗碳、 碳氮共渗等) 、 表层复合处理 (如堆焊、 热喷涂、 电火花表面强化、 PVD 和 CVD 等) 以及表面加工强化处理(如喷丸等) 。这些方法大多工艺较为复杂 , 处理周期较长 , 且处理后存在较大的变形。采用激光技术来强化和修复模具 , 具有柔性大 , 表面硬度高 , 工艺周期短 , 工作环境洁净等优点 ,因此具有很强的生命力。3. 1 激光相变硬化激光相变硬化 (激光淬火) 是利用激光辐照到金属表面 , 使其表面以很高的升温速度达到相变温度 (但低于熔化温度) 而形成奥氏体 ,当激光束离开后 , 利用金属表面本身热传导而发生自淬火 , 使金属表面发生马氏体转变 , 形成硬度高、抗磨损的表层 , 从而使金属表面得到强化。所用设备为三轴联动的数控激光加工机。影响激光强化的主要因素有激光功率、光斑尺寸和扫描速度。在强化过程中要对这些参数进行优化 , 并对具体材料选择合适的激光处理参数。对于CrWMn、 Cr12MoV、 Cr12、 T10A 及 Cr-Mo 铸铁等的常用模具材料 , 在激光处理后 , 其组织性能较常规热处理普遍改善。 例如 ,CrWMn 钢在常规加热时易在奥氏体晶界上形成网状的二次碳化物 , 显著增加工件脆性 ,降低冲击韧性 ,使用在模具刃口或关键部位寿命较低。采用激光淬火后可获得细马氏体和弥散分布的碳化物颗粒 ,清除网状 ,并获得最大硬化层深度以及最大硬度 1 017. 2HV。Cr12MoV 钢激光淬火后的硬度、抗塑性变形和抗粘磨损能力均较常规热处理有所提高。对 T8A 钢制造的凸模和Cr12Mo 钢制造的凹模 ,激光硬化深 0. 12mm ,硬度1 200HV , 寿命提高 4~6倍 , 既由冲压 2万件提高到 10~14万件。 对于 T10钢 ,激光淬火后可获得硬度 1 024HV、 深 0. 55mm 的硬化层;对于 Cr12 ,激光淬火后可获得硬度 1 000HV、 深 0. 4mm 的硬化层 ,使用寿命均得到了较大的提高。3. 2 激光涂覆激光涂覆是用激光在基体表面覆盖一层薄的具有一定性能的涂覆材料 , 这类材料可以是金属或合金 ,也可以是非金属 ,还可以是化合物及其混合物。在涂覆过程中 , 涂覆层在激光作用下与基体表面通过熔合迅速结合在一起。它与激光合金化的主要区别在于经激光作用后涂层的化学成分基本上不变化 , 基体的成分基本上不进入涂层内。激光涂覆工艺实用的材料范围很广 , 正在研究的母体材料有低碳钢、 合金钢、 铸铁、 镍铬钛耐热合金等 ,研究的添加材料有钴基合金、 铁基合金和镍基合金等。采用激光技术在有送粉器的 2kW CO2 激光器上 , 对 4Cr5MoV1Si 钢基体表面涂覆一层由镍基高温合金和 WC + W2C 粒子组成的高温耐磨合金粉末 ,在激光功率 P = 1 500W ,送粉量为 10g/ min ,工件移动速度为 2~3mm/ s 条件下 ,获得多道搭接的大面积高温耐磨合金。 在试验温度为 600℃ 时 ,硬度为 550~580HV0 .2 ; 在温度为 950℃时 , 硬度为100~200HV0 .2。 可见在 1 000℃ 左右高温下 ,涂覆层仍有很高的强硬性 , 是较理想的高温模具耐磨合金。另外 , 采用激光涂覆方法来修复已磨损的冲模及拉伸模等 ,可大大延长模具的使用寿命 ,降低模具的使用成本。3. 3 激光堆焊对于一些汽车覆盖件冲裁修边模具 , 为提高使用寿命 ,节省优质模具材料 ,刃口往往采用在较差的基体材料上堆焊一层性能优异的合金。 过去 ,堆焊大多采用人工氧 — 乙炔火焰堆焊法 ,这种方法虽然设备《模具工业》2001. No . 4 总 242 42费用低 ,但功率密度不高(102~103W/ cm 2) ,且难以进行精确控制 , 因而堆焊质量和生产率都较低。70年代以来 , 开发成功了等离子粉末堆焊技术 , 由于其具有较高的功率密度且控制性能也较好 , 因而得到了广泛的应用。但等离子堆焊存在着电极寿命短、 堆焊层母材稀释率较高等问题。80年代以来出现的激光堆焊法与使用同一材料的氧 —乙炔火焰堆焊法相比 ,激光堆焊层组织细微、 致密 ,不良品率仅为前者的 1/ 10。激光堆焊的速度快 ,生产率比氧— 乙炔火焰堆焊高 1. 75倍 , 而堆焊的材料使用量仅为其 1/ 2。而且激光堆焊层的室温硬度比氧 — 乙炔火焰堆焊的高 50HV 左右。 激光堆焊质量与激光的光束模式、 功率及堆焊速度等因素有关。4 激光加工替代模具冲压加工4. 1 激光切割替代薄板件的冲裁模激光切割替代钣金件及汽车车身制造中的冲裁修边模大有可为。三维激光切割技术 , 由于其本身具有加工灵活和保证质量的特性 , 在 80 年代就开始在汽车车身制造中应用。切割时只需用平直的支撑块来支撑工件 , 因此夹具的制作不仅成本低而且快速。由于与 CAD/ CAM 技术相结合 ,切割过程易于控制 , 可实现连续生产和并行加工 , 从而实现高效率的切割生产。切割板材所使用的激光器主要有两大类 , 即CO2 激光器和 Nd : YA G激光器 ,功率为 100~1 500W , 因为功率小于 1 500W 的激光器其振动模式为单模 , 切缝宽度为 0. 1~0. 2mm , 切割面也很整洁 ,而输出功率大于 1 500W 时激光器的振动模式为多模 , 割缝宽度近 1mm , 切割面质量较差。因 Nd :YA G的激光可通过光导纤维输送 , 比较灵活方便 ,适用于机器人手执激光喷嘴配程序控制进行精确操作 , 因此在三维切割时大多采用。影响激光切割工件质量的主要因素有切割速度、焦点位置、辅助气体压力、 激光输出功率及模式。美国福特和通用汽车公司以及日本的丰田、日产等汽车公司 , 在汽车生产线上普遍采用激光切割技术 , 它不必采用各种规格的金属模具 , 除了快速方便地切割各种不同形状的坯料外 , 还用来大量切割加工因规格不同需要更改的零件安装孔位置 , 如汽车标志灯、 车架、 车身两侧装饰线等。通用汽车公司生产的卡车仅车门就有直径为 <2. 8~<39mm 的20种孔 , 公司采用 Rofin- Sinar 的 500W 激光器通过光纤连接到装在机械手的焊头上 , 用以切割这些孔 ,1min 就完成一扇门开孔的加工 ,孔边缘光滑 ,背面平整 。<2. 8mm 孔的公差为 0. 03~0. 08mm ,<12mm 孔的公差为 - 0. 25mm~ + 0. 03mm。该公司生产的卡车和客车有 89 种孔径和孔位配置不同的底盘 ,经过优化设计 ,现在只需要冲压 5种不同的底盘 ,然后再由激光切割出配置不同的孔 ,简化了工艺 ,提高了效率 ,降低了成本。我国自然科学基金委在 1997 年把大功率 CO2及 YA G激光三维焊接和切割理论与技术作为重点项目进行资助 , 国家产学研激光技术中心的课题组成员对此进行了系统的研究 , 为在我国汽车车身制造业中应用三维激光立体加工技术做出了很大贡献。该中心为一汽轿车公司、宝山钢铁公司等国有大型企业的技术改造开展了重大工程项目攻关 , 其中开发红旗加长型轿车覆盖件的三维激光制造工艺技术 , 在我国轿车生产中是首次采用。在汽车用薄厚钢板激光大拼板拼接工艺试验研究中首次采用了激光切割替代精裁工艺技术 , 取得了较好的技术经济效果。三维激光切割在车身装配后的加工也十分有用 ,例如开行李架固定孔、 顶盖滑轨孔、 天线安装孔、修改车轮挡泥板形状等。在新车试制中用于切割轮廓和修正 ,既缩短了试制周期又节省了模具 ,充分体现出采用激光切割加工的优点。4. 2 激光打标替代冲模打标企业在其生产的零部件上常常需要打上企业自己的标志或特定的符号与数字 , 以往的方法是使用冲模打标或用铸模成型 , 打标质量不高。采用数控激光机打标不仅速度快 , 而且克服了冲模打标中常见的毛边、尖锐的边缘和畸变。由于采用计算机控制 , 因此可以打出任意复杂的图案 , 省去了模具设计、 制造及调试等环节 ,大大缩短了产品的开发制造周期 , 同时也降低了成本。因激光打标机所需功率小 ,成本低 ,打出的标记美观、 漂亮 ,现已为大多数企业所采用。4. 3 激光成形替代弯曲模成形金属板料的激光成形技术是一种利用聚焦光束以一定的速度扫描金属板料表面 (扫描速度应足够快以防止表面熔化) ,使热作用区内的材料产生明显的温度梯度 ,导致非均匀分布的热应力 ,从而使板料塑性变形的方法。与常规成形方法相比 , 激光成形《模具工业》2001. No . 4 总 242 43具有许多优点: ① 属于无模成形 ,生产周期短 ,柔性大 , 可不受加工环境限制 , 通过优化激光加工工艺参数 , 精确控制热作用区域以及热应力的分布 , 将板料无模成形; ② 因其是一种仅靠热应力而不用模具使板料变形的塑性加工方法 , 因此属无外力成形; ③ 为非接触式成形 ,所以不存在模具制作、 磨损和润滑等问题 ,也不存在贴模、 回弹现象 ,成形精度高; ④ 可使板料通过复合成形得到形状复杂的异形件(如球形件、 锥形件和抛物形件等) 。激光成形机理的实质就是弯曲机理。当激光加热板料时 , 一方面在激光作用区及其周围产生热应力 , 同时降低了被加热区域板料的屈服极根 , 从而使热应力作用区的热态材料产生非均匀的塑性变形 ,实现板料的弯曲成形。试验表明 ,激光每扫描一道次 ,金属板料可弯曲 1° ~5° ,不同的扫描轨迹和工艺参数组合能够产生不同的成形效果和不同程度的变形量 , 即可得到各种复杂形状的工件。图 2表示在工艺参数为激光速功率 1. 5kW , 激光束直径5. 4mm , 材料 SUS304 , 厚 1mm , 碳涂覆面的条件下 ,激光扫面速度与材料弯曲角之间的变化关系。图 2 激光扫描速度对弯曲角的影响现在世界上许多国家都投入较大的人力、物力对激光成形技术进行专项研究 , 在某些领域现已开始了初步的工业应用。波兰基础技术研究所的HFrackiewicz 教授利用激光成形先后制造出了筒形件、 球形件、 波纹管和金属管的扩口缩口、 弯曲成形等;德国学者 MGeiger 等将激光成形与其他加工工序复合运用于汽车制造业 , 进行了汽车覆盖件的柔性校平和其他成形件的成形 , 而且对弯曲成形过程进行计算机闭环控制 , 提高了成形精度。德国Trumpf 公司于 1997 年开发了商品化激光成形多用机床 Trumat ic L 3030。 相信随着研究的不断深入以及其他相关技术的发展 , 激光成形技术将逐趋成熟 ,进入实用化阶段。5 结束语激光加工技术作为一种先进的加工工艺 , 在国外各行业已得到了广泛的应用 ,我国机械行业在 “九五”期间也将其作为十大技术之一。国家自然科学基金委也把激光加工工艺和激光加工设备的研究作为重点研究项目进行资助 , 并明确指出其主要应用领域应该在汽车制造业。模具作为一种工具 , 其生产周期、质量和成本直接影响产品的制造过程和销售。而激光作为一种万能加工工具 , 在减少模具制造装备 ,缩短模具制造周期 ,降低制造成本和保证模具质量等方面具有很大的优势。如何在实际生产中应用激光加工技术来优化模具制造工艺 , 对传统的模具制造工艺进行改进和组合 , 需要我们做出不断的努力。参 考 文 献1 陈大明 ,徐有容 . 模具钢表面激光熔覆硬面合金层改性研究.金属热处理 ,1998 , (1)2 李懦荀 ,平雪良.连续激光强化模具刃口的工艺研究.电加工 ,1995 , (6)3 孙中发 . 我国激光产业发展对策.上海交通大学学报 ,1997 , (10)4 曹 能 ,冯 梅.激光加工技术在汽车工业中的应用 ,宝钢技术 ,1998 , (3)5 管延锦 ,孙升.激光快速成形与制造技术及其在汽车工业中的应用.汽车工艺与材料 ,1999 , (9)6 A Domenico . 加工汽车车身部件的三维激光切割技术 .机电信息 ,1999 , (6)7 周建忠 ,袁国定.应用激光强化技术提高覆盖件模具寿命.模具工业 ,2000 , (4)8 胡晓峰 . 基于数控激光切割的快速制模方法研究 . 江苏理工大学硕士论文 , M Geiger ,F Voll tert sen. Flexible St raightening ofcar Body Shells by laser .10 Bob Trving. Welding Tailorde Blanks. Welding Jou-rnal ,1995 , (8)11 M Geiger . Synergy of laser Material Porcessing andMetal Forming. Annals of t he CIRP ,1994 ,43(2)12 H Arnet ,F Vollert sen. Extending Laset bendingfor t he generation of convex shapes. Porc . Inst . Engrs. ,1995 , (209)13 Trumf Lt d. The heat is on for laser profiler . SheetMetal Indust ries ,1997 , (1)

测绘学毕业论文提纲范文

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课题名称:地面三维激光扫描测量技术研究

目录

郑重声明

摘要

ABSTRACT

第一章绪论

引言

研究背景

研究意义

本文的研究内容

第二章地面三维激光扫描测量技术

地面三维激光扫描工作原理

地面三维激光扫描仪分类

地面三维激光扫描系统的集成

多传感器集成应用

传感器的定向

融合的数据处理

第三章 地面三维激光扫描系统的.误差分析

地面三维激光扫描系统的误差

误差对点云数据精度的影响分析

激光光束发散的影响

坐标系统转换的影响

测站的仪器架设和后视定向误差的影响

望远镜放大倍数的影响

第四章 扫描点云数据处理算法

点云实体的识别

点云的预处理

应用模糊聚类的方法识别实体目标

边缘信息检测

点云的匹配连接

ICP算法与Chen-Medioni算法

改进的匹配算法

实体表面模型的建立

规则结构实体的重建

复杂结构的实体重建

表面格网建立的算法描述

数据的存储与检索

传统数据库的数据索引

空间数据和点云数据的索引

Hash树结构

R树结构

第五章 地面三维激光扫描试验分析

“空中之舞”的扫描重建

建筑物结构线扫描提取

地形扫描示例

试验结论和建议

第六章 结束语

本文所作的工作

展望

参考文献

后记

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