VCMM的實現(xiàn)與CAD模型自由曲面截形測量研究.pdf

1、隨著逆向工程和虛擬制造技術(shù)等先進(jìn)制造理論的不斷發(fā)展和實際應(yīng)用，出現(xiàn)了虛擬坐標(biāo)測量機(jī)(VCMM)，VCMM是對坐標(biāo)測量技術(shù)的發(fā)展，是三坐標(biāo)測量機(jī)一個新的發(fā)展方向。在機(jī)械設(shè)計與制造中，自由曲面零件是在現(xiàn)代工業(yè)中常遇到的零件，對其進(jìn)行三維幾何形狀測量是完成產(chǎn)品質(zhì)量評定或為逆向工程提供數(shù)據(jù)的關(guān)鍵。 本文對三坐標(biāo)測量機(jī)核心部位的主機(jī)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計、模型簡化，基于圖形學(xué)理論使用CAD設(shè)計軟件Solidworks完成了三坐標(biāo)測量機(jī)的三維造型、

2、虛擬裝配和干涉檢查。通過數(shù)據(jù)接口將三坐標(biāo)測量機(jī)模型導(dǎo)入仿真軟件MSC.visualNastranDesktop中，添加約束副、進(jìn)行驅(qū)動并采用VisualBasic語言對其進(jìn)行了二次開發(fā)建立了虛擬坐標(biāo)測量機(jī)。 以虛擬坐標(biāo)測量機(jī)為測量工具，解決了測頭連續(xù)接觸、測頭運動軌跡控制等一些技術(shù)問題，對自由曲面截形進(jìn)行掃描測量，獲取測量數(shù)據(jù)。虛擬坐標(biāo)測量機(jī)的測頭采取尖錐形及半球形等形式。尖錐形測頭不存在測頭半徑補(bǔ)償問題，可完全消除由于半徑補(bǔ)償

3、產(chǎn)生的誤差，可快速、準(zhǔn)確地獲取測量數(shù)據(jù)。半球形測頭的三維模型是理想半球，對自由曲面截形進(jìn)行虛擬測量時，其接觸點全部落在半球端平面的邊緣上，使半徑補(bǔ)償從三維轉(zhuǎn)化為二維，采用三點共圓求法線法和曲線擬合法等二維半徑補(bǔ)償方法對測量結(jié)果進(jìn)行了處理，獲得了自由曲面截形的測量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了測量仿真、半徑補(bǔ)償和數(shù)據(jù)讀取等功能。 最后，通過對已知CAD模型的測量，驗證了虛擬坐標(biāo)測量機(jī)的測量精度、尖錐形測頭測量結(jié)果及半球形測頭的測量原理和補(bǔ)償方法，證