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基于3D数模的三坐标测量机曲面检测(一)

作者:xingyang                         时间:2010-12-02

轴承及轴承相关技术文章(轴承型号查询网提供) 关键字:轴承,   从60年代初发明到现在,三坐标测量机(CMM)在制造业得到世界范围广泛应用,成为3D检测工业标准设备。三坐标测量技术得到迅速发展,而配套检测软件的发展,更是突飞猛进。最早的三坐标测量机只能显示XYZ坐标,而目前的各种检测软件几乎可以解决用户的绝大部分问题。软件日益成为影响用户使用好坏的关键所在。  CMM测量软件发展趋势  对于传统的三坐标测量机检测来说,通常是设计部门提供二维图纸,检验部门根据图纸对工件进行尺寸及形位公差的检测。随着三维CAD软件的应用,越来越多的技术部门使用三维CAD建模技术进行设计。因此,各坐标机厂家纷纷推出了基于三维CAD技术的测量软件,直接将客户设计好的三维CAD模型导入测量软件进行检测。这样做的优点非常明显,不需要额外的图纸,理论值可以直接捕获,更可以进行测量仿真,测头干涉检查等,所以,受到用户的一致好评。基于CAD的测量成为目前三坐标测量软件的发展热点。  在CAD设计中,一般的规则工件通过基本的特征命令即可完成三维实体设计,比如拉伸、打孔等,对于此类工件的检测,相对比较简单。随着工业造型的发展,以及加工中心的应用,越来越多的工件被设计成复杂的形状表面,比如覆盖件、内饰件等。曲线曲面的建构技术在CAD造型中属于比较高级的设计范畴,许多高档三维CAD软件都有专门的曲线、曲面处理模块,使得用户可以设计出B级甚至A级曲面。曲面类工件的检测,对三坐标测量软件提出了更高的要求。  CMM曲面检测  3.1传统测量方法  在没有采用CAD数模的情况下用三坐标测量机对曲面件检测,通常是,先在CAD软件里用相关命令在曲面数模上生成截面线和点的坐标,以此作为理论值,控制测量机到对应的位置,进行检测,并比较坐标值的偏离。这种方法需要设计人员额外提供理论数据,同时测头测尖球径的补偿不容易准确实现,对于单点测量来说,由于无法确定矢量方向,测头的补偿根本无法实现。因此,这种办法具有一定的局限性。  3.2基于3D数模的测量  利用曲面数模对曲面进行检测是CMM测量技术发展的需要。由于曲面建构技术比较复杂,在CAD应用范畴里也属于高端技术,一般由专业的CAD/CAM系统完成。在测量软件内,则是通过导入设计数模而利用的问题。为了实现这一目的,就必须解决好四个方面的技术问题:数模导入接口、对齐、测尖补偿、理论值捕获。  1.数模导入接口  利用数模进行检测,首先要做的工作,当然是保证数模正确导入到测量软件。事实上,由于技术、利益等众所周知的原因,全世界各大CAD制造商各自开发着不同的软件和格式,例如国内影响比较大的UG、PROE、CATIA等,均不能直接互读文件。
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