| （1）规则形状样件的测量路径规划
此类测量规划多用于工业产品中。对于规则形状，诸如点、直线、圆弧、平面、圆柱、圆锥、球等，也包含扩展规则形状，如双曲线、螺旋线、齿轮、凸轮等，数据采集多用精度高的接触式测头，依据数学定义这些元素所需的点信息进行数据采集规划。虽然一些产品的形状可归结为特征，但现实产品不可能是理论规则形状，加工、使用、环境的不同，也影响着产品的形状。作为逆向工程的测量规划，就不能仅停留在“特征”的提取上，更应考虑产品的变化趋势，即分析形位误差。在新型的三坐标测量机中，已经固化了一些规则形状工件的自动测量软件，包括针对点、线、面、圆、椭圆、圆柱、圆锥、球等基本几何元素及其形状、位置、相互关系的基本测量软件，还包括对齿轮、螺纹凸轮与凸轮轴等专用的智能化测量软件。在实际的测量过程中，只需输入相应的参数，便可实现工件的自动化测量。
（2）不规则形状样件的测量路径规划
不规则形状曲面的路径规划主要是自由曲线和自由曲面的数据采集规划，由于大多的构成产品的自由曲面和自由曲线是无法用确切的数学公式所描述，并且在某些产品的逆向工程过程中，其产品的形状是未知的，只能依靠人为的记忆和经验进行判定。因此，对于在逆向工程中一些非规则形状样件的测量路径规划则显得尤为困难。在测量规划中，自由曲线和自由曲面的测量规划技术一直是测量规划的瓶颈之一。在实际的测量规划技术中，主要遵循以下两个准则:
1）离散点数据应和自由曲面的特征分布相一致。即在曲率变化大的区域测量点的分布较密，在曲面曲率变化小的地方测量点的分布应较为稀疏。在这种理念下的测量规划方法主要有三角形自适应法，其充分利用了待测曲面的几何特征，使得测点的分布随曲面曲率大小的变化而变化，减少了冗余数据且测点数据拓扑结构明显，有利于后续的数据处理流程。在现在计算机高速发展的情况下已基本能够实现实时的自动测量。
2）测点形成的拓扑结构较优，已满足造型的需要。原则上，要描述自由形状的产品，只要记录足够的数据点信息即可，但很难评判数据点是否足够。实际数据采集规划中，多依据工件的整体特征和流向，顺着特征走。法向特征的数据采集规划，对局部变化较大的地方，仍采用这一原则进行分块补充。
2、测量路径规划的规则
进行测量路径规划的目的，一是在一定采样点数目下尽可能真实地反映曲面原始形状，二是在给定的采样点精度下选取最少的采样点。规则：
（1）统一坐标系
使用CMM进行测量时，由于零件本身的复杂性和CMM测量范围和测量角度的限制，一次装夹往往不能获得所需的全部数据，此时需要调整零件和测量系统的相对位置（即装夹）。如果反求测量系统采用不同的内部坐标系来描述不同的装夹位置得到的数据点，在反求造型时就首先需要进行坐标归一化数据预处理，这不仅大大增加了反求造型数据预处理的工作量，而且多块测量数据的拼合误差也难以控制。鉴于多次测量过程中被测物体表面点之间的相对位置并未发生改变，采用建立零件坐标系的方法来保证多次测量数据坐标系的统一。
（2）分块测量
一般来讲，实物样件外形可以被划分为规则部分（如平面、圆柱、圆孔、筋板、凸台等）和不规则部分（如自由曲面）。根据其外形特点，可以制定如下测量规划：自由曲面部分，利用扫描测量获得密集的扫描数据，如鼠标上表面；对平面部分，可以只测量几条扫描线即可，如鼠标底面；孔槽等部分单独测量，包括其位置和尺寸等参数。
|
|
|
图1鼠标
|
（3）按照曲面特征分布进行测量区域划分
在自由曲面的测量中，由于CMM测量范围及尺寸的限制，往往不能一次扫描整张曲面，这就要进行合理的测量区域划分，区域划分主要参照一些曲面特征。曲面特征是指一些局部的曲线或曲面（如曲面边界、内孔轮廓线、过渡圆角的脊线及复杂曲面所包含的局部曲面、二次曲面等）。在进行区域划分时同一曲面特征应划分在同一曲面块中，而且在同一块中的特征线的走向应尽量一致。如果不能保证同一测量区域内特征线走向一致，就需要减小扫描线间距或针对局部曲面特征进行数据补测，使测量数据能够完整反映所有曲面特征。为保证数据的完整性，测量区域应该有一定的重叠。
（4）填补测量
在反求CAD建模过程中，复杂曲面表面上的孔、槽等结构一般采用定义内边界的形式不进行扫描测量，而是利用CAD软件的曲面延伸功能对曲面进行切向延伸，然后再利用裁剪功能将孔设计出，这种方法降低了测量效率，破坏了曲面数据的完整性，同时，由于复杂曲面延伸时，对跨界切矢非常敏感，因此很难保证延伸曲面的形状和精度。 2/4 首页 上一页 1 2 3 4 下一页 尾页 |
