基于CMM测量的自由曲面反求技术研究.pdfVIP

设计与制造 · 机械研究与应用 · 基于 CMM测量的自由曲面反求技术研究。 秦红星 ，花 蕊 (1．唐山学院，河北唐山 063000；2．唐山供电公司，河北 唐山 063000) 摘 要：重点介绍三坐标测量 自由曲面的反求技术。通过对 自由曲面数字化过程中数据获取、测量数据处理和 曲面 重构的研究，得到鼠标外壳的三维模型，极大地提高了设计质量和效率。 关键词：自由曲面；反求技术；三坐标测量机 中图分类号：TH164；TP391．7 文献标识码：A 文章编号：1007—4414(2012)01-0093—01 Tlleresearchon reverseengineeringforfreeforillsurfacebasedorlC删 QinHong—xing，Hua Rui (1．Tangshancollege，TangshanHebei063000，China；2．Tangshanpowersupplycompany，TangshanHebei063000，China) Abstract：Thetechnologyofthereverseengineeringofmouse8freeform surfaceisanalyzed．andtheapproachbywhichthe dataoffreeform surfaceisobtained，andtherebuildingtechnologyofCAD modelispresented．Solutionstothekeytechnoloyg ofsurfacereconstructionanderrortestinginthereverseengineeringarefound． Keywords：freeformsurface；CMM；reverseengineering 1 引 言 发式测量曲面边界及其它规则部分。当测量头的探 反求工程是在没有CAD模型的情况下，按照现 针接触到鼠标的表面时，数据采集系统记下探针尖的 有零件的原形，通过测量手段及三维建模方法，将零 坐标点，照此逐点移动，就能采集到曲面轮廓的坐标 件原形转化为数字模型。反求工程的关键技术在于 数据 。测量的鼠标曲面网格线如图1所示。 零件的数字化，通过特定的测量设备获取表面离散点 的几何坐标数据，在此基础上进行 自由曲面的建模。 三坐标测量机 (CoordinateMeasuringMachine，CMM) 是数字化测量设备的典型代表，它具有噪音小、精度 高、重复性好等优点。本课题以鼠标曲面模型为例， 研究基于CMM测量的自由曲面反求过程及其关键 图1 鼠标曲面网格线 技术 。 2 三坐标测量机测量系统 4 测量数据的预处理 采用青岛海克斯康测量技术公司生产的桥式三 由于存在测量误差，所采到的点拟合的曲线没有 坐标测量机来进行曲面测量。该测量机使用气浮轴 连续性且曲线函数不可导，为保证曲面数字化的完整 承，、y、z轴均为光栅测量系统。测量范围 方向 性，必须对采集到的曲线进行重新构造，即对表面数 1000mm，Y方向700mm，Z方向600mm。分辨率为0． 据进行预处理，包括坏点的去除，测量盲区数据的补 5 ，空间测量精度 2．5+3L／1000txm，重复精度 齐，数据均化和平滑等，然后再进行曲面重构 3【J。 3 。利用 、】，、z三个相互垂直的坐标轴，组成三 运用UG的NURBS构造方法如过极点、通过点、 维参考系，装在z轴上的接触式传感测量头，可在空 拟合、垂直于平面等对点数据进行预处理。得到曲线 间各方向对复杂零件如箱体、导轨、蜗轮、叶片、外壳