重庆大学三维测量及反求工程实验报告.doc

重 庆 大 学 学 生 实 验 报 告 实验课程名称 三维测量与反求工程 开课实验室 学 院 机械工程 年级 2016 专 业 机械制造及其自动化 学 生 姓 名 学 号 开 课 时 间 2016 至 2017 学年 第 一 学期 总 成 绩 教师签名 机械工程学院制 《三维测量与反求工程实验报告》实验报告 实验名称 三维测量与反求工程 2016年12月1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和掌握基本测量方法； 3、学会采用三维坐标测量机系统对曲线和曲面的测量和分析方法。 二、实验器材 1、青岛英柯ZC1066H三坐标测量机 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 测量对象：6、将所测得的数据导入软件，并进行重构； 分析后的模型， 实验指导教师评语： 教师签名： 年 月 日 考查成绩 学分 0.5 实验目的 1、了解三坐标测量机的组成、基本原理及其使用方法。 2、了解曲线、曲面的测量原理，并掌握其基本测量的方法。 3、学会用三坐标测量机对曲线、曲面进行测量及分析方法。 实验仪器设备 1、设备：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 测量对象：鼠标 3、数据处理及重构软件： 本实验使用青岛英柯ZC1066H三坐标测量机完成，三坐标测量机的三个坐标轴互成直角配置。其系统组成部分如图3.1所示。 图3.1 三坐标测量系统组成原理 测量机的主体的组成部分有：底座、臂架、测量工作台、X向、Y向、Z向导轨，Z轴支撑与平衡装置，X，Y和Z向传动系统及操作系统。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理论值之间的偏差，从而完成对被测零件的检验加工。 坐标测量机是一种三维尺寸的精密测量仪器，主要用于零部件尺寸、形状和相互位置的检测。是基于三坐标测量原理，即将被测物体置于三坐标测量机的测量空间，获得被测物体上各测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经过数学运算，求出被测的几何尺寸、形状和位置，来判断被测产品是否达到加工图纸所标国标公差的范围内。 逆向工程 图3.2 逆向工程流程图 实验内容 1、实验准备 （1）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； （2）准备好实验所需的测量对象:端盖； （3）将被测端盖固定在工件夹持台上。 2、数据采集 （1）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。 （2）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。 （3）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。 （4）将所有点的数据保存为*.out文件格式。 3、数据处理阶段 软件能识别的格式从原始测量数据中提取所需数据并保存为*.out或*.txt格式。 （2）在Solidworks 2016中对点云数据进行预处理，最后完成的。 阶段 三坐标测量机数据过程中不可避免地存在许多因素图5.图5.图5.图5.图5.图5.图5.图5.实体模型图6.1 曲线误差分析 创新改进设计 根据以上鼠标模型重构结果（图5.8），结合人机工程学以及日常我们在使用过程中对鼠标的要求对鼠标进行创新性设计，鼠标上部设置有电量指示灯，当鼠标电量充足时，指示灯呈红色，而当鼠标电量较低以及没电时，指示灯呈黄色，这就会告诉我们鼠标电池即将耗尽，我们需要及时更换电池。人机工程学的流线型，保证了使用者长时间使用鼠标的舒适性，减少疲劳与不适。另外，为了轻型化以及提高鼠标的耐摔性，鼠标最脆弱的上面板采用炭纤维面板，而其它结构部分采用较轻的塑料复合材料。最终创新设计鼠标模型如图7.1所示。 图7.1 鼠标模型