VCMM的實(shí)現(xiàn)與CAD模型自由曲面截形測(cè)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(shí)際應(yīng)用，出現(xiàn)了虛擬坐標(biāo)測(cè)量機(jī)(VCMM)，VCMM是對(duì)坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，是三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)一個(gè)新的發(fā)展方向。在機(jī)械設(shè)計(jì)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(duì)其進(jìn)行三維幾何形狀測(cè)量是完成產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)定或?yàn)槟嫦蚬こ烫峁?shù)據(jù)的關(guān)鍵。 本文對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)核心部位的主機(jī)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模型簡(jiǎn)化，基于圖形學(xué)理論使用CAD設(shè)計(jì)軟件Solidworks完成了三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的三維造型、

2、虛擬裝配和干涉檢查。通過(guò)數(shù)據(jù)接口將三坐標(biāo)測(cè)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(dòng)并采用VisualBasic語(yǔ)言對(duì)其進(jìn)行了二次開(kāi)發(fā)建立了虛擬坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。 以虛擬坐標(biāo)測(cè)量機(jī)為測(cè)量工具，解決了測(cè)頭連續(xù)接觸、測(cè)頭運(yùn)動(dòng)軌跡控制等一些技術(shù)問(wèn)題，對(duì)自由曲面截形進(jìn)行掃描測(cè)量，獲取測(cè)量數(shù)據(jù)。虛擬坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)頭采取尖錐形及半球形等形式。尖錐形測(cè)頭不存在測(cè)頭半徑補(bǔ)償問(wèn)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(cè)量數(shù)據(jù)。半球形測(cè)頭的三維模型是理想半球，對(duì)自由曲面截形進(jìn)行虛擬測(cè)量時(shí)，其接觸點(diǎn)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(diǎn)共圓求法線(xiàn)法和曲線(xiàn)擬合法等二維半徑補(bǔ)償方法對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了處理，獲得了自由曲面截形的測(cè)量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了測(cè)量仿真、半徑補(bǔ)償和數(shù)據(jù)讀取等功能。 最后，通過(guò)對(duì)已知CAD模型的測(cè)量，驗(yàn)證了虛擬坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量精度、尖錐形測(cè)頭測(cè)量結(jié)果及半球形測(cè)頭的測(cè)量原理和補(bǔ)償方法，證