三维反求实验报告.doc

重庆大学研究生专业实验教学 实验报告书 实验课程名称： 三维测量与反求工程 实验指导教师： 学 院： 机械工程学院 专业及类别： 机械制造及其自动化（学术） 学 号： 座机电话号码033 姓 名： 实验日期： 2011.12.03 成 绩： 重庆大学研究生院制 专 业 实 验 报 告 实验名称 三维测量与反求工程 实验时间 2012年12月03日 一、实验目的 1、了解三坐标测量机系统的组成，基本原理及其使用方法； 2、了解曲线和曲面三维测量的基本原理，掌握基本测量方法。 3、学会采用三维坐标测量机系统对曲线和曲面的测量及分析方法。 二、实验器材 1、硬件：青岛英柯ZC1066H三坐标测量机（参数如下） 测量范围：1000 mm×600 mm×600 mm； 精度：1.4 μm ； 测量精度：1.5+3.3L/1000 μm； 测头：PH10M（接触式）； 测量物体：电话筒。 2、软件：青岛前哨英柯ZC866H的配套软件、catia v5及其他辅助设备。 三、实验内容及步骤： 1、 标定电话筒所需测量的特征点和曲线； 2、 开机、测量机回零，在标准球上校准测头； 3、 建立工件坐标系； 4、 将测头移至起始特征点，沿着标定曲线开始测量； 5、 编辑计算机采集的测量数据； 6、 将编辑后的数据导入catia v5 digitized shape editor中编辑点云并建立轮廓曲线。 7、 将得到catia v5 free style中建立电话筒的三维模型，并分析处理。 四、实验结果： 实验指导教师评语： 教师签名： 年 月 日 考查成绩 5级计分 学分 1 一、实验名称：三维测量与反求工程 二、实验目的： 1，了解三坐标测量机系统的组成，基本原理及其使用方法； 2，了解曲线和曲面三维测量的基本原理以及学会采用三维坐标测量机系统对曲线和曲面的测量和分析方法； 3，学会采用三维坐标测量机系统对曲线和曲面的测量及分析方法。 三、实验条件： 1，硬件：青岛英柯ZC1066H三坐标测量机（参数如下） 测量范围：1000 mm×600 mm×600 mm； 精度：1.4 μm ； 测量精度：1.5+3.3L/1000 μm； 测头：PH10M（接触式）； 测量物体：电话机。 2，软件：青岛前哨英柯ZC866H的配套软件、UG6.0、Imageware12.0及其他辅助设备。青岛英柯ZC1066H三坐标测量机系统工作原理如下图一所示： Fig.1. 三维测量仪原理图 四、实验原理 1,三维反求的实验原理 三维反求又称逆向reverse engineering），是一种产品设计技术再现过程，即对一项目标产品进行逆向分析及研究，从而演绎并得出该产品的处理流程、组织结构、功能特性及技术规格等设计要素，以制作出功能相近，但又不完全一样的产品。逆向工程源于商业及军事领域中的硬件分析。其主要目的是，在不能轻易获得必要的生产信息下，直接从成品的分析，推导出产品的设计原理。 Fig.2.实物反求设计的设计步骤 在本实验中，我们采用青岛英柯ZC1066H三坐标测量机，对家庭中常用的固定电话的曲面模型的再现过程，按照实物反求的生产原理我们将其电话模型的反求实验按如下的方法进行。 Fig.3. 实验方法 2，青岛英柯ZC1066H的使用原理 本实验使用青岛英柯ZC1066H三坐标测量机完成，其基本原理就是通过探测传感器（探头）与测量空间轴线运动的配合，对几何元素进行离散的空间点位置的获取，然后通过一定的数学计算，完成对所测得点（点群）的分析拟合，最终还原出被测的几何元素，并在此基础上计算其与理论值（名义值）之间的偏差，从而完成对被测零件的检验加工。 Fig.4. 三维测量仪 五 实验内容 1，实验准备阶段 将PH10M测头连接在三坐标测量机（含操纵杆）上，保持与探头接口、探头控制器、计算机等接口的通讯畅通，并调试好全部设备； 准备好实验所需的测量对象，本实验中采用的是电话。 将工件夹持台安放在三坐标测量机工作台上，然后用橡皮泥将被测电话固定在工件夹持台上。 2，数据采集阶段 启动三坐标测量机的电源，同时打开计算机并进入EZ-DMIS软件界面，然后检查所有设备接口通讯并保持畅通。 通过标定球（已放在三坐标测量机工作台上）对PH10M测头进行标定。 操纵手柄，将测头移到测量的起始点附近，准备开始测量。继续转动操纵杆使测头逼近并轻触测量起始点，同时在计算机显示屏上便出现采集的数据点坐标值。采集的数据见附表。 将所有点的数据保存为*.out文件格式。 3，数据处理阶段 将采集的数据点的文件格式*.out改成三维建模软件可识别的点云文件格式，比如*.txt，并去除