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    [轉(zhuǎn)載]基于三坐標(biāo)測量機(jī)的曲面逆向工程研究 [復(fù)制鏈接]

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    只看樓主 倒序閱讀 樓主  發(fā)表于: 2008-09-26
    — 本帖被 cyqdesign 從 機(jī)械加工與制造 移動到本區(qū)(2010-12-09) —
    本文將介紹一種基于某三坐標(biāo)測量機(jī)進(jìn)行的曲面逆向工程研究,并以Pro/E的Pro/SCANTOOLS為例,簡單地展示了應(yīng)用效果。 ]lZ g }7h  
    s|9[=JMG  
    引言 Oe"nNvu/  
    Ln"D .gpq  
    在產(chǎn)品開發(fā)和制造過程中,己廣泛使用計算機(jī)幾何造刑技術(shù),但是仍有許多產(chǎn)品,由于種種原因最初并不是由計算機(jī)輔助設(shè)計模刑描述的,設(shè)計和制造者面對的是實(shí)物樣件。為了適應(yīng)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展,需要通過一定途徑將實(shí)物樣件轉(zhuǎn)化為CAD模型,以期利用計算機(jī)輔助制造、快速原形制造工具、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理及計算機(jī)集成制造系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)對其進(jìn)行處理或管理。目前,與這種從實(shí)物樣件獲取產(chǎn)品數(shù)學(xué)模型相關(guān)的技術(shù),己發(fā)展為CAD/CAM系統(tǒng)中的一個相對獨(dú)立的分支,即“逆向工程”,或稱反向工程、反求工程。 ['Y"6[1  
    in#lpDa[  
    1 技術(shù)路線 ;U]Ym48  
    W*^_Ul|  
    在本項(xiàng)目中,筆者開發(fā)了相關(guān)程序模塊,利用三坐標(biāo)測量機(jī)采集點(diǎn)云數(shù)據(jù);然后利用自行開發(fā)的格式轉(zhuǎn)換器將點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成IGES數(shù)據(jù)格式;最后利用逆向設(shè)計軟件處理點(diǎn)云,得到相關(guān)的幾何型面,用于后續(xù)的設(shè)計。 4{CeV7  
    K2!GpGZu  
    1.1 點(diǎn)云采集 yGvBQ2kYb  
    Df.eb|[{  
    通過觸發(fā)式數(shù)據(jù)采集方法,利用EOS544三坐標(biāo)測量機(jī)和MH20i手動測頭,在三坐標(biāo)測量機(jī)測量軟件WinMeil Plus提供的二次開發(fā)平臺下,針對不同的情況開發(fā)獨(dú)立點(diǎn)掃描、曲線掃描和曲面掃描3個程序塊完成點(diǎn)云采集。 );=0cnr3  
    ,U?^u%  
    1.1.1 硬件條件 \x<i6&.  
    e)*-<AGwC  
    三坐標(biāo)測量機(jī)是綜合利用精密機(jī)械、微電子、光柵激光干涉等先進(jìn)技術(shù)的測量儀器。利用x、y、z3個相互垂直的坐標(biāo)軸,組成三 維參考系,利用導(dǎo)軌上裝有的位移測量系統(tǒng),和裝在z軸上的三維電子探頭,可在空間各方向?qū)?fù)雜零件如箱體、模具、外殼、發(fā)動機(jī)零件的尺寸、形狀和相互位置,進(jìn)行高精度和高效率的測量。而且可通過計算機(jī)實(shí)現(xiàn)整個測量過程和數(shù)據(jù)處理的程序化。其測量精度高、通用性好,被廣泛用于機(jī)械制造、電子工業(yè)、汽車工業(yè)、航空及國防工業(yè)等。在本項(xiàng)目中,筆者利用EOS544三坐標(biāo)測量機(jī)配置MH20i手動測頭在Winmeil Plus通用測量軟件的平臺下完成數(shù)據(jù)采集。 a9g~(#?a  
    (DY&{vudF  
    1.1.2 點(diǎn)云采集程序模塊 +D d !  
    HJjx!7h  
    Winmeil Plus是EOS544三坐標(biāo)測量機(jī)的基本測量和控制軟件,它運(yùn)行于WINDOWS2000之下,軟件兼有易用性和靈活性,可應(yīng)用于手動和自動測量機(jī),并支持單臂和雙臂測量配置。Winmeil Plus用戶界面友好,采用WINDOWS菜單模式,并具有豐富的編程語言,為用戶二次開發(fā)和特殊應(yīng)用編程提供了開放性。編程語言豐富,包括元素測量、數(shù)據(jù)輸出、文件操作、算術(shù)計算和邏輯運(yùn)算。 c)4L3W-x=  
    sMgRpem;  
    在本項(xiàng)目中,在Winmeil Plus通用測量軟件的平臺下,利用其自學(xué)習(xí)功能,開發(fā)了獨(dú)立點(diǎn)掃描、曲線掃描和曲面掃描3個程序塊完成點(diǎn)云采集。 =+w!fy  
    g+3_ $qIQ+  
    (1)獨(dú)立點(diǎn)采集 !Wz4BBU8o  
    V-k x=M"k  
    該程序模塊用于測量機(jī)手動進(jìn)行點(diǎn)采集。主要用于簡單形體零件的關(guān)鍵點(diǎn)采集和邊界點(diǎn)采集。 ?ZP@H _w6}  
    fxknfgbg  
    (2)線采集程序 0^K2"De  
    Y@ X>ejk"  
    該程序模塊主要用于回轉(zhuǎn)體零件輪廓點(diǎn)云采集或簡單型面零件的點(diǎn)云采集。 dheobD  
    B ,U|V  
    (3)面采集程序 q0