用极坐标投影法产生自由曲面铣削刀具路径方法的研究

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基于极坐标投影法的五轴加工刀具路径生成法

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第１７卷第３期２００６年９月
文章编号
广西工学院学报ＪＵＲＮＡＦＧＯＬＯＵＡＮＧＩＥＳＴＯＥＨＮ０ＬＧＹＸＩＵＮＶＲＩＹＦＴＣＯ
Ｖ０．７Ｎｏ３１１．Ｓｐ．０６ｅｔ２０
文献标识码：Ａ
中图分类号：Ｐ９．３Ｔ３１７
在机械、船舶、空航天等零件设计制造中经常遇到由二次曲线弧和二次曲面表示的轮廓，航以及由组合
二次曲面与自由型样条曲面混合而成的轮廓［］１。这些轮廓在设计时由参数明确给出，在制造时由制造精度
成法。利用微分几何理论计算得自由曲面的法矢、主曲率及其极值，利用极坐标投影法获得刀轴矢量，并求得可能的干涉区域；应用等距偏移曲面法计算出曲面数控精加工刀位数据，并通过控制切削残留高度的方法求得切削行距。
结果表明，坐标投影法可以得到无干涉的五轴加工刀位数据，可以获得均匀变化的刀轴矢量。极并关键词：坐标投影；极自由曲面；轴铣削；干涉刀位数据五无
保证。用参数矢量表达自由曲线曲面是目前的主流方法。由于自由曲面的数控加工涉及复杂的计算过程，通常采用多轴加工。当与被加工曲面有相邻的表面时（叶轮叶片的铣削）常采用４如，～５轴铣削。
但是，５轴铣削过程中刀轴矢量是变化的，个变化若是不平滑的，会造成曲面表面形貌的不规则。因这则

4.5铣床、加工中心编程技巧(子程序、极坐标、坐标旋转、比例、镜象)

子程序 O100 G00 G41 X10 Y4 D01 G01 Z-28 F200 Y30 X20 G03 X30 Y20 I10 J0 G01 Y10 X5 G00 Z5 G40 X0 Y0 M99
在有刀具补偿的情况下，是先进行坐标旋转，然后才进行刀具半径补偿、刀具长度补偿。在有缩放功能的情况下，是先缩放，再旋转。在有些数控机床中，缩放、镜像和旋转功能的实现是通过参数设定来进行的，不需要在程序中用指令代码来实现。
作业4
用Φ16立铣刀及Φ16钻头加工如图所示图形，毛坯尺寸为： 120mm × 120mm × 20mm
综合铣削加工技术
1．极坐标系设定指令G15、G16
极坐标系:在平面内由极点、极轴和极径组成的坐标系。 ρ O α X P（ ρ , α ）
在平面上取定一点O，称为极点。从O出发引一条射线OX，称为极轴。再取定一个长度单位，通常规定角度取逆时针方向为正。这样，平面上任一点P的位置就可以用线段OP的长度ρ 以及从OX到OP的角度α来确定，有序数对（ρ ， α ）就称为P点的极坐标，记为P（ρ ， α ）；ρ 称为P点的极径， α称为P点的极角。当限制ρ ≥0，0≤ α ＜2π 时，平面上除极点O以外，其他每一点都有唯一的一个极坐标。极点的极径为零，极角任意。
子程序及其调用
在一个加工程序中，如果含有某些固定顺序或重复
出现的程序区段时，（比如进行行切法铣平面或一个零件
有几处的几何形状完全相同），为简化程序，可以将这些固定顺序或重复的程序段单独取出，按照规定的程序格式编成子程序，子程序以外的程序段称为主程序。
主程序在执行过程中，如果要执行某子程序时，可以
指定的对称关系。
在本系统中，当用增量编程时，镜像坐标指令中的坐标数值没有意义，所有的对称都是从当前执行点处开始的。如图3-36所示零件，采用镜像功能，先按Y轴镜像

自由曲面加工理论与应用(第04讲多轴加工刀具路径生成算法

HUAZHONG UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOG
SCHOOL OF MECHANICAL SCIENCE & ENGINEERING
自由曲面加工理论与应用
第04讲--刀具路径生成算法
11 June 2012
1
粗加工刀具路径生成算法精加工刀具路径生成算法补加工刀具路径生成算法五轴加工刀具路径生成算法基于点云数据的刀具路径生成算法刀具轨迹后置处理技术自由曲面加工刀具轨迹生成实例
一化就是所球包围盒的方向向量。 OBB的中心和半边长计算方法：将凸包上的点投影到方向向量上
向上的投影；
β1：过刀尖的水平线与下锥面母线的夹
角，；
β2：刀轴与上锥面母线的夹角，； h：刀具切削刃长度。
精加工刀具路径生成算法_多面体法
被加工曲面的多面体模型
10
11
0110 0111 00
0100
Root
00 01 10 11
0100 0101 0110 0111 0110 0110 0110 0110
切削区域边界
用等高面Zc与G-buffer求交
Zij < Zc，记录该网格点P(i, j) Zij > Zc，不记录该网格点P(i, j) 这些被记录的网格点集合{Pij}构成
切削区域无干涉边界点
切削区域边界追踪
利用图像处理中轮廓算法，顺序连接位于切削区域边界上的网格点
切削区域
边界点筛选
粗加工刀具路径生成算法_Z-map方法
切削区域边界追踪参照G-buffer方法
切削区域判定边界描述树，参照G-buffer方法

自由曲面数控加工刀具轨迹映射算法

Internal Combustion Engine&Parts0引言实际工程应用中，形状相对比较复杂的自由曲面，其刀具路径规划技术仍然是研究的重点，因此学者们相继提出了不同的刀具轨迹规划技术。

通常，自由曲面包含多个不同的特征域，每个特征域对应的曲面信息、刀具轨迹及其他加工信息都有差异或相似性，对其分类规划，按一定规则，可自适应地实现同类特征面域的加工轨迹规划[1-2]。

为提高加工效率，已有研究者以典型的船用柴油机机架类零件为例，提出基于特征模板，应用重用技术研究同类别零件数控加工刀具轨迹的生成[3-4]。

典型的刀具轨迹生成算法中，投影法是计算稳定且较快的一种算法，广泛应用于参数曲面和三角网格曲面的数控加工。

Orazi等[5]提出了一种新的三角网格曲面点连续投影算法，该算法用三角曲面片顶点定义的法线来执行投影，投影方向取决于投影点，方向与用三角形网格逼近的原始曲面相一致，可有效应用于需要将大量点投影到网格曲面上的情形。

对于精加工，文章作者采用“投影法”思想，设计刀具轨迹映射算法，将已有的数控加工轨迹投影到同类型曲面上，得到待加工曲面的数控加工信息。

产生已有轨迹的曲面和待加工曲面是具有相似性的同类曲面，曲面点的曲率决定该点的投影方向，可减少投影后映射轨迹的失真，从而提高质量。

自由曲面数控加工刀具轨迹映射算法Tool Path Mapping Algorithm for Free-form Surface NC Machining汪雨蓉WANG Yu-rong（杨凌职业技术学院机电工程分院，杨凌712100）（School of Mechanical Engineering，YangLing Vocational and Technical College，Yangling712100，China）摘要:对自由曲面的数控加工，寻求最优的刀具轨迹生成方法至关重要。

本文基于开源3D库Open CASCADE（OCC）和编程开发环境Microsoft Visual Studio2010（VS2010），应用B样条表达的自由曲面，采用“投影法”思想，研究“重用已有相似刀具路径”方法，提出了处理自由曲面的NC刀具轨迹映射算法。

自由曲面加工刀具路径轨迹规划算法研究

自由曲面加工刀具路径轨迹规划算法研究一、本文概述随着现代制造业的快速发展，复杂曲面零件的加工需求日益增加，而自由曲面加工刀具路径轨迹规划作为决定加工质量和效率的关键因素，已成为研究的热点。

本文旨在探讨自由曲面加工刀具路径轨迹规划的相关算法，以期为提高加工精度和效率提供理论支持和实践指导。

本文将首先综述自由曲面加工刀具路径轨迹规划的研究背景和意义，分析当前国内外在该领域的研究现状和发展趋势。

在此基础上，深入探讨自由曲面加工的特点和难点，以及刀具路径轨迹规划的基本原则和要求。

随后，本文将重点研究自由曲面加工刀具路径轨迹规划的关键算法，包括曲面造型算法、刀具轨迹生成算法、轨迹优化算法等，并对这些算法进行详细的理论分析和实验验证。

通过本文的研究，旨在提出一种高效、稳定的自由曲面加工刀具路径轨迹规划算法，为复杂曲面零件的加工提供一种新的解决方案。

本文的研究成果也将为相关领域的研究人员提供有益的参考和借鉴，推动自由曲面加工技术的进一步发展。

二、自由曲面加工理论基础自由曲面加工，作为一种高度灵活的加工方式，在现代制造业中占据了重要的地位。

自由曲面，区别于传统的规则几何面，具有非常复杂和不规则的几何形状。

这类曲面的加工需要依赖先进的数控加工技术和精确的刀具路径轨迹规划算法。

自由曲面加工的理论基础主要包括数学几何理论、数控加工技术、刀具运动学以及切削力学等。

数学几何理论为自由曲面的描述和建模提供了基础，如参数化曲面、NURBS曲面等数学模型，能够精确地描述自由曲面的形状。

数控加工技术则负责将数学模型转化为具体的加工指令，通过数控系统控制机床的运动，实现曲面的加工。

在刀具路径轨迹规划方面，关键在于根据曲面的几何特征，选择适当的加工策略，生成无碰撞、平滑且高效的刀具路径。

这涉及到刀具运动学的知识，如刀具的姿态调整、切削速度的设定、刀具与工件的相对运动等。

切削力学则关注在加工过程中，刀具与工件之间的切削力、切削热等物理量的变化，以及这些物理量对加工质量的影响。

自由曲面五轴平底刀加工路径的NURBS化

图2
求相邻路径的切削点
在确定出 P 点的切削宽度所对应的截交点 P' 之后，要求得下一路径对应的 P! 点，同样以可能发生干涉的凹区域为例进行分析。计算与 P' 相邻的下一个截交点的在比较平面内的曲率 K，同时可计算出其对应的曲率中心，采用与由 P 搜索 P' 同样的方法，由 P' 搜索出 P! 。在由 P' 搜索 P! 的过程中，需计算 P' 以后的截交点处比较方向的曲率。截交线在截交点的曲率 K，并不
1
刀具路径规划
设待加工曲面的方程为：
m I
r = （ r U， 1 ）=
（（ N， 3 U） 3 1） Z Z!i，ii，Ni， i=0 =0
m I
（1）
（（ N， 3 U） 3 1） Z Z!i，Ni，
i=0 =0
式中， — — 曲面参数；i — — — 控制顶点； — — 各控 U、 1— !— 制顶点对应的权因子；Ni， — — 三次 B 样条基函数 N， 3、 3— 首先，选其某一边界线作为初始加工路径，不失一般性，以 1 = 1 min 这条 U 线作为初始加工路径。再令进给步长 !L 为：（其中，为指定的最 1 max !L = 1 maxe!T 大进给速度、。由于 !T 的取值 !T 为铣床的插补周期）很小，因此 !L 的值也很小。在这个微直线段内，一般都能够满足插补误差的要求。以 !L 为步长离散初始加工路径，得到一系列的切削点（简称为 CC 点）。由这些点对应的 U 、通过 NURBS 曲面方程很容易求得 1 值，对应的法矢 I 、进给方向的切矢 S ，以及比较方向的法曲率 I（比较方向为：。采用等残留高度法， g = S X I） 0 对刀具路径上任意一个 CC 点 P ，可求得相邻的下一路径上对应的 CC 点 P e 。如图 1 所示，对 CC 点 P ，其比较平面为 0 。为求得 e 相邻的下一路径上对应的 CC 点 P ，首先必须求出刀具在 P 点的切削宽度。而为了保证加工精度，有必要求出比较平面与曲面的截交线。由于 NURBS 曲面的复杂性，求截交线的解析表达式比较困难。因此采用密集的离散点来近似截交线。由于离散点在需要的时候可进一

自由曲面高性能数控加工刀具路径技术研究

自由曲面高性能数控加工刀具路径技术研究一、本文概述随着现代制造业的快速发展，自由曲面零件在众多领域中得到了广泛应用，如航空航天、汽车制造、模具制造等。

自由曲面零件的加工精度和表面质量直接影响着产品的性能和使用寿命。

研究自由曲面高性能数控加工刀具路径技术，对于提高加工效率、保证加工质量和降低加工成本具有重要意义。

本文旨在探讨自由曲面高性能数控加工刀具路径技术的相关理论和方法，分析刀具路径生成过程中的关键因素，研究优化刀具路径的策略，并通过实验验证所提方法的有效性和可行性。

本文将对自由曲面数控加工刀具路径技术的研究现状进行综述，分析现有技术的优点和不足。

研究自由曲面数控加工中的刀具路径规划方法，包括刀具选择、路径生成和优化等方面。

接着，探讨基于不同优化算法的刀具路径优化技术，以提高加工效率和质量。

通过实验验证所提方法的有效性，并对实验结果进行分析和讨论。

本文的研究不仅有助于推动自由曲面数控加工技术的发展，还可为相关领域提供有益的参考和借鉴。

本文的研究成果对于提高我国制造业的整体水平和竞争力也具有一定的促进作用。

二、自由曲面数控加工技术概述自由曲面，作为一种复杂且不规则的几何形状，在航空、汽车、模具等制造领域具有广泛的应用。

由于其形状复杂，传统的加工方法往往难以满足其精度和效率的要求，自由曲面数控加工技术应运而生。

数控加工技术通过计算机控制机床，实现对工件的精确加工，尤其适用于复杂曲面的加工。

自由曲面数控加工技术主要包括刀具路径规划、数控编程和机床控制三个核心环节。

刀具路径规划是数控加工的关键技术之一，它决定了加工过程中刀具的运动轨迹，直接影响着加工质量和效率。

刀具路径规划需要考虑的因素包括曲面形状、材料特性、加工精度、切削力、切削热等。

在刀具路径规划过程中，常用的算法有等参数线法等残留高度法、基于几何特征的刀具路径规划等。

等参数线法是根据曲面的参数方程，沿着参数线进行刀具路径规划，适用于参数化的自由曲面。

浅析自由曲面数控加工中刀具路径规划

随着制造业的迅速发展，越来越多的复杂曲面被应用于航空、汽车、造船及电子产品等行业之中，如空气动力学的飞机轮廓、汽车车身、涡轮机桨叶和手机外壳等。如何提高这些特殊产品加工的效率和精确度，已成为亟待解决的问题，越来越多的人投入到这项研究中[2~3]。刀具路径规划是复杂曲面加工过程中需要解决的关键技术之一，刀具路径规划是否合理，直接关系到能否在误差允许范围内获得最大的加工效率。本课题的主要目的，是对自由曲面数控加工过程中的刀具路径进行合理规划，力争做到保证被加工曲面表面质量的同时，提高加工效率。
2 刀具路径规划技术分析
在常规的数控加工中，自由曲面零件的切削刀具路径，是由许多较小的直线段组成的，这种刀具路径我们常称之为线性插补刀具路径，也称直线插补刀具路径。线性插补刀具路径虽然具有表达简单、计算快捷等优点，但也有很多缺点。随着
收稿日期：2009- 04- 20 作者简介：王博（1981－），男，山东泰安人，教师，主攻方向：数控加工。
在基于 ATP 的路径规划方法中，刀具的移动路线由一系列称之为导动面 DS(drive surface)的曲面来定义。其主要思想是在加工过程中，通过控制刀具的运动，使之同时与导动面和零件面保持接触，使刀具按照正确的运动轨迹运动。这种方法
的缺点是：为了控制加工误差，每一刀步中均要进行反复的迭代运算，以确定正确的刀位，迭代计算费时且在不规则的曲面情况下不能保证迭代收敛；其优点是：刀具的路径完全由零件面和导动面决定，因此可以沿着任何方向来规划刀具的路径，同时可以保证不产生干涉现象。 1.2 笛卡尔坐标空间规划方法
由于通过直线插补大量刀位点来进行数控加工，存在很
多缺陷，利用 NURBS 刀具路径进行数控加工，已受到更加广
泛的重视。为了将有序刀位点表示的刀具路径，转化为

适用于曲面的刀具加工路径规划方法与设计方案

图片简介:本技术介绍了一种适用于曲面的刀具加工路径规划方法，其特征在于，包括获得样本工件在规则二维平面上的平面刀具路径规划图像，将其与对应的真实刀具路径规划图像一起，构成训练样本对刀具加工路径规划模型进行训练；将平面刀具路径规划图像并将其与真实刀具路径规划图像进行相似度比较，完成刀具加工路径规划模型的训练；将待加工工件的工况条件及其对应的规则二维平面输入刀具加工路径规划模型，对应输出该待加工工件的刀具加工路径规划。

本技术技术方案针对目前神经网络在刀具加工路径规划问题上准确度不高、泛化能力不强的情况，采用对神经网络进行多样本、多工况对抗训练的方式，可以有效提高神经网络在刀具加工路径规划应用的精确度。

技术要求1.一种适用于曲面的刀具加工路径规划方法，其特征在于，包括S1根据工况条件，获得样本工件在规则二维平面上的平面刀具路径规划图像，将其与对应的真实刀具路径规划图像一起，构成训练样本对刀具加工路径规划模型进行训练；S2将样本工件的工况条件及其对应的二维平面输入神经网络，控制对应输出平面刀具路径规划图像并将其与真实刀具路径规划图像进行相似度比较，若符合相似度判断条件则进入步骤S3，否则进入步骤S1；S3遍历全部训练样本，完成刀具加工路径规划模型的训练；S4根据待加工工件的形状构造其三维结构模型，并通过参数域变换将所述三维结构模型的各个面展开为规则二维平面；S5将待加工工件的工况条件及其对应的规则二维平面输入刀具加工路径规划模型，对应输出该待加工工件的刀具加工路径规划。

2.根据权利要求1所述的一种适用于曲面的刀具加工路径规划方法，其中，步骤S2中所述相似度条件优选为平面刀具路径规划图像与真实刀具路径规划图像之间的相似度达到一定阈值。

3.根据权利要求1或2所示的一种适用于曲面的刀具加工路径规划方法，其中，所述规则二维平面优选为标准矩形平面。

4.根据权利要求1～3任一项所述的一种适用于曲面的刀具加工路径规划方法，其中，所述平面刀具路径规划图像与真实刀具路径规划图像之间的参数域变换为三维结构模型到规则二维平面之间的参数域变换的逆变换。

自由曲面数控加工刀具轨迹的规划与计算

１、短程线曲率半径计算设被加工曲面方程为Ｓ（ｕ，ｖ）＝｛ｘ（ｕ，ｖ），ｙ（ｕ，ｖ），ｚ（ｕ，ｖ）｝（１）其上一条已知刀具轨迹为Ｐ（ｕ（ｔ），ｖ（ｔ））（如图７）
图７短程线曲率半径的计算根据短程线的几何性质可知，曲面上在给定点处的短程线的主法矢方向是沿着曲面在该点处的法矢方向，于是可以根据曲面的第一和第二基本公式计算出短程线曲率半径
图５ＣＬ路径截面法生成刀具轨迹对于复杂曲面的加工，截面法加工效果明显，容易实现曲面间的光滑走刀。其不足之处在于计算比较复杂，如果曲面求交算法的可靠性不高或精度低，那么可能会导致计算结果错误或者轨迹不满足精度要求。采用截面法加工曲面时，如果曲面各处都比较平坦，则可以生成分布比较均匀的刀具轨迹，加工后可使零件表面上的残留高度比较均匀。但是截面法加工的截面间距不易控制，难以与曲面实际形状相吻合，导致在曲面的平坦处轨迹较为密集，而在陡处轨迹比较稀疏，加工后表面的残留高度不均匀，表面质量不一致，加工效率也不高。下图为截面法加工马曲面的刀具轨迹：
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工程论坛
中国科技信息２００５年第１３期ＣＨＩＮＡＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＪｕｌ．２００５
（ａ）参数空间（ｂ）ｃａｒｔｅｓｉａｎ空间图４曲面离散过程
１）将曲面在参数空间沿ｕ向和ｖ向进行四叉树划分，然后把四边形分解为两个三角形（如图ａ所示）；
２）曲面模型——刀触点轨迹——无干涉刀位轨迹。其基本思路是首先生成不考虑干涉问题的刀触点轨迹，然后通过干涉检查与处理，生成无干涉刀位轨迹。这种策略非常适用于四、五轴数控加工，因为在四五轴数控加工中，由于刀轴控制的灵活性，很难由刀位点确定刀触点和刀轴的最佳偏转角度，所以四五轴数控加工尤其是非球头刀加工进刀具轨迹的生成算法基本采用该策略。

基于三坐标测量仪的自由曲面检测点和路径的规划方法研究

基于三坐标测量仪的自由曲面检测点和路径的规划方法研究摘要：随着制造业的发展，而产品在生产过程中需要对产品零件的表面质量和几何形状的评定具有重要的意义。

因此对自由曲面检测产品的检测精度测量变得越来越重要。

目前，三坐标测量仪正在广泛的应用于对产品的自由曲面的检测中，由于使用三坐标测量仪在检测产品质量时遇到的最重要的问题莫过于就是怎样进行检测路径规划的问题，本文主要研究了国内外有关三坐标测量仪的自由曲面检测的方法、测量路径规划的问题、以及测量点数量的确定和分布问题另外还有以实例研究航空飞机零件叶片曲面测点布局路径规划的问题。

本文在研究保证检测质量的前提下如何有效地确定检测点数量及分布，如何生成检测时间较少的检测路径及其仿真，以及如何将自由曲面的测量规划运用在飞机零件上，并论证规划方案的正确性。

关键词：三座标测量仪；自由曲面；路径规划；测量点数量的确定；测头半径补偿Based on the three coordinate measuring instrument of free-formsurface testing point and path planning method researchAbstract：With the development of manufacturing，and product in the process of production need to product surface quality of parts and the geometry of theassessment is of great importance.So the detection precision of the measurement of free-formsurface detection products become more and more important.At present，three coordinates measuring instrument is widely applied in the detection of freeform surface of product，due to the use of three coordinates measuring instrument in detecting the quality of the products in the most important question is that how to detect the problem of path planning，this paper mainly researched on the three coordinate measuring instrument at home and abroad of free-form surface detection methods，measuring path planning problem，and the number of measuring point and distribution problems and to study aviation aircraft parts of leaf surface point layout path planning problem.Under the premise of guarantee the quality of detection based on the research how to effectively determine the testing point number and distribution，how to generate a path to check the less time and its simulation，and how the free-form surface measurement planning use on aircraft parts，and demonstrate the correctness of the planning scheme.Keyword：Three coordinates measuring instrument；Free surface；Path planning；The number of measurement point；The probe radius compensation目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)目录 (Ⅲ)1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.1.1 三坐标测量仪概述 (1)1.1.2 三坐标测量仪的发展方向 (1)1.2国内外研究现状 (4)1.2.1 自由曲面测量方法的发展现状 (4)1.2.2 测量路径规划的相关研究 (6)1.3课题的主要研究内容及意义 (7)1.3.1 本课题的主要研究内容 (7)1.3.2 本课题的研究的意义 (7)2 自由曲面检测 (8)2.1自由曲面上检测点数量及分布的确定 (8)2.1.1自由曲面上检测点数量的确定 (8)2.1.2自由曲面上检测点分布的确定 (9)2.2检测点的优化 (11)2.2.1 检测点的优化原则 (11)2.2.2 传统的采样方法分析 (12)2.3 测头半径补偿 (16)2.3.1 测头半径补偿原理 (16)2.3.2 常用的测头半径补偿方法 (17)2.4 测点的数据处理 (20)3 自由测量的路径规划的方法研究 (21)3.1 测量路径的设计原则 (21)3.2 避障点设置 (22)3.3 测量路径规划 (25)3.3.1 测量区域的划分 (25)3.3.2 测量路径的规划 (25)3.3.4 检测路径的生成 (27)4 基于航空飞机叶片曲面测点布局路径的规划 (29)4.1 叶片型面数据采集 (29)4.2 基于曲率的测量路径规划 (31)4.2.1测量点集数目的确定 (32)4.2.2曲率差值法实现测点自适应分布 (33)4.3 基于法矢的测量路径规划 (34)结论 (38)参考文献 (38)致谢 (40)1 绪论1.1 课题背景1.1.1 三坐标测量仪概述三坐标测量仪简称CMM(英文全称CoordinateMeasuringMaehine)，CMM是以精密机械为基础，综合了应用光学、电子技术、控制技术、计算机技术等先进技术的测量仪器，它包括：测量仪主体、控制系统、测头、软件等四个主要部分。