基于三维数模的零件三坐标检测方法.pdf

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1、10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.17.054基于三维数模的零件三坐标检测方法徐婷，王汉斌（陕西法士特汽车传动工程研究院工艺研究所，陕西西安710019）摘要：文章介绍了三坐标测量机的原理，以箱盖为测量对象，围绕三维数模的导入，找正，安全平面设置、特征提取及检测评价、报表输出等多个环节，对基于三维数模的零件三坐标检测方法进行了详细剖析。关键词：三维CAD数模；三坐标测量机；检测中图分类号：U463文献标识码：A文章编号：1671-7988(2017)17-143-03MeasuringMethodofCMMBase

2、don3DModelXuTing,WangHanbin(Shaanxifastautomobiletransmissionengineeringresearchinstitute,ShaanxiXi'an710019)Abstract:ThearticledescribestheprincipleofCMM.Takingthecoverforexample,themeasuringtechnologybasedon3Dmodelisanalyzedindetailformsomekeyaspectssuchasdataexchange,ali

3、gnment,clearanceplanesetting,nominaldataacquisition,elementmeasuringandreportoutput.Keywords:3DCADmodel;CMM;measuringCLCNO.:U463DocumentCode:AArticleID:1671-7988(2017)17-143-03件坐标系，然后对比捕获得到的零件理论坐标值与检测得到引言的工件实际坐标值，最后输出测量结果。基于三维数模的三坐标检测流程如图1所示。三坐标测量机主要用于零部件尺寸、形状和位置关系的检测。三坐标测量

4、机的工作原理是在三维可测的空间范围内，通过测头系统探测工件，返回工件表面的点数据，通过软件系统的数学运算，计算被测的几何尺寸、形状和位置，判断被测对象是否达到图纸的公差要求。三坐标测量机作为一种高精度的通用测量设备在工业生产领域中的使用越来越广[1]泛，也越来越受到生产型企业的重视。随着三维软件的发展，CAD功能被应用到三坐标测量中。1基于三维数模的零件三坐标检测基于三维数模的三坐标检测方法是把零部件的3D模型导入到测量软件中，通过坐标系对齐，找正机器坐标系和工图1基于三维数模的三坐标检测流程1.1三维数模的导入作者简介：徐婷，硕士，就职于陕

5、西法士特汽车传动工程研究院，利用三维数模进行检测首先要保证数模正确导入到测量主要从事汽车变速器相关零件的工艺规划、工装设计、数控编程及[2]软件中。PROE软件生成的模型不能直接输入到测量软件加工仿真、检侧等工作。144汽车实用技术2017年第17期中，需将模型通过模型数据交换标准STEP转换后导入。在mode”，设置偏置量，完成安全平面的设置。偏置量表示安选择几何元素时，实体模型比线框模型更方便，读入CAD全平面到工具轮廓的距离。图3表示箱盖设置的安全平面。模型后，对模型进行渲染，将CAD线框模型转换到实体状态。1.2找正数模、工件、机床必

6、须建立起一定的关系，才能进行编程和测量。找正的目的就是使工件实际位置、CAD数模、机床坐标系统一起来，将机器坐标系与工件坐标系正确的对齐，图3箱盖的安全平面设置这是实现自动测量的基础。1.4特征提取及检测（1）正确选择测量基准当三维数模导入测量软件并与工件对齐后，工件理论值测量之前需认真消化图纸及加工工艺，明了设计基准及的获取就比较简单。对于圆等特征，软件只需要从CAD三加工基准，尽可能使测量基准与设计基准、加工基准一致，维数模上选取识别特征，便可直接对元素理论数值进行提取。减少基准不统一带来的测量误差。同时要全面了解要测量的然后定义特征元素

7、的测量策略，如调整探针的测量高度，采所有要素及其特征。点数目等。针对不同的测量元素可以创建相应的公差评定，（2）合理规划工件的装夹方式如直径公差、平面度公差、圆度公差、位置度公差等。机器实际测量中，需要使数模和工件实际摆放位置重合，为可以根据导入的三维模型进行自动的程序编制，指导设备运避免实际操作中机床与工件干涉，必须合理规划工件在三坐动到特征的理论值位置进行数据测量。标工作台上的安放方式、位置。根据零件的形状、结构特点、1.5报表输出尺寸大小及测量要求，合理选择装夹方法，将零件装夹在测在坐标系、安全平面和特征都定义好之后，将工件安放量机的有

8、效行程内。工件摆放位置尽量保持与机器坐标系平在机器工作台上即可进行测量。测量机依据程序引导自动寻行，便于多方位的数据采集，尽可能在一次装夹中完成所有找特征并在工件实