VCMM的實現與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等先進制造理論的不斷發(fā)展和實際應用，出現了虛擬坐標測量機(VCMM)，VCMM是對坐標測量技術的發(fā)展，是三坐標測量機一個新的發(fā)展方向。在機械設計與制造中，自由曲面零件是在現代工業(yè)中常遇到的零件，對其進行三維幾何形狀測量是完成產品質量評定或為逆向工程提供數據的關鍵。 本文對三坐標測量機核心部位的主機進行了結構設計、模型簡化，基于圖形學理論使用CAD設計軟件Solidworks完成了三坐標測量機的三維造型、

2、虛擬裝配和干涉檢查。通過數據接口將三坐標測量機模型導入仿真軟件MSC.visualNastranDesktop中，添加約束副、進行驅動并采用VisualBasic語言對其進行了二次開發(fā)建立了虛擬坐標測量機。 以虛擬坐標測量機為測量工具，解決了測頭連續(xù)接觸、測頭運動軌跡控制等一些技術問題，對自由曲面截形進行掃描測量，獲取測量數據。虛擬坐標測量機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償問題，可完全消除由于半徑補償

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