PC-DMIS矢量点最佳拟合实用方法研究.pdfVIP

PC-DMIS 矢量点最佳拟合实用方法研究 计量中心 许刚 [内容摘要] 本文主要是研究矢量点测量型面过程中，需要对零件型面进行最佳 拟合，从而得到零件最佳外形数据的实用方法。通过开发矢量点最 佳拟合程序模块，实现对型面测量数据的最佳拟合。 [关键词] 三坐标测量机 最佳拟合 矢量点 特征点 1．问题的提出 目前零件型面的测量，采用的是矢量点的测量，即按点的模式来测量型面， 最终得到的测量结果以点的形式输出。在测量过程中，会遇到只考虑形状误差， 而不考虑位置误差的型面测量。如图1-1中显示的面轮廓度 的测量， 该轮廓度与基准无关，只是自身的形状误差，这时候就需要用到最佳拟合来输出 测量结果，而不是直接在原有坐标系下得到的测量结果。 图 1-1 轮廓度的测量 以前，像这类只考虑自身形状误差的型面测量，一般是超差少的直接修，超 差多的，才考虑到进行坐标系的调整，因为坐标系的调整是一个需要时间，需要 技术的工作，不是每一个人都能够准确操作的。有经验的人员将测量的结果中型 面上距离较远的几个点，通过偏差值计算出需要旋转的角度和平移量，来进行坐 标系的微调整，操作起来特别麻烦且容易出错，比如角度旋转和坐标平移是正还 是负，角度和平移值是否计算正确，这些都对调整结果有着巨大的影响。往往测 量一个零件用5分钟，而调整坐标系就要半个小时以上，有时还是调整不好，只 好在相对好的结果中，对零件进行修理。 由此可见，以前的测量模式即浪费人力物力，还容易产生测量结果因测量人 的不同，出现不同的测量结果。使测量结果不稳定。这些情况都需要找到一个最 佳的解决方案，来满足生产的需要。 2．解决方案 PC-DMIS 测量软件坐标系的建立，其中有一个 best fit 方式，即最佳拟合 方式建立坐标系，既然软件自身有这个功能，我们就只需利用这个功能，编制出 合理的最佳拟合功能模块，就能够满足实际测量中坐标系的最佳调整。 2.1遇到的难点及解决思路 2.1.1难点主要有以下两个方面： 1）如何读取外部测量理论数据进行矢量点的最佳拟合，而不是人功输入测 量点信息，如XYZ坐标值和矢量方向IJK等信息。 2）在坐标系的调整中，如何调用原先坐标系，如何生成最终坐标系，如何 使这些坐标系不与零件测量中的其他坐标系混淆。 3）如何方便快捷的操作，能否形成固定的操作模式。 2.1.2根据以上的问题，提出了下面的解决方法： 1）确定最佳拟合的测量方法。 这里我们采用的方法是，先选取3到8 个特征点（根据型面的复杂程度确定 点数，本文编制的模块最多为 8 个点），尽量分布在型面的四个角和中间位置， 通过实际测量这些特征点，再对其进行坐标系的最佳拟合，得到调整后的坐标系。 2）编制读取外部理论数据测量模块。 通过PC-DMIS软件中的循环语句，读取外部理论数据，进行特征点的测量 3）规定坐标系的名称，从而解决坐标系的混淆问题。 采用先保存原有坐标系为指定名称，再调用矢量点最佳拟合模块进行坐标系 调整，最后再重新调用该坐标系，即防止坐标系混淆而产生错误的调整结果，又 能使该矢量点最佳拟合模块更加的通用化。 2.2框图设计 开始 保存现有坐标到外部，名称为 BF 调用矢量点最佳拟合模 输入相关参数（外部理论数据名，特征点数等） 判断