[發(fā)明專(zhuān)利]一種曲線(xiàn)面逆向產(chǎn)品的數(shù)據(jù)文件檢驗(yàn)法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010112266.7
• 申請(qǐng)日: 2010-02-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102147244A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李存華;祁躍東;呂小波
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 紅塔煙草(集團(tuán))有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01B21/20
• 分類(lèi)號(hào): G01B21/20
• 代理公司: 中國(guó)商標(biāo)專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 11234
• 代理人: 宋義興;宋迎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)對(duì)曲線(xiàn)面產(chǎn)品的檢驗(yàn)方法，尤其適用于用觸發(fā)式測(cè)頭采用等分度測(cè)量法或等距測(cè)量法完成曲線(xiàn)面逆向工程，利用數(shù)據(jù)文件對(duì)其產(chǎn)品輪廓的量化分析和檢驗(yàn)，以及機(jī)械制造中對(duì)曲線(xiàn)面產(chǎn)品如凸輪系列的測(cè)試和質(zhì)量控制等。本發(fā)明同時(shí)也適用于機(jī)械制造領(lǐng)域?qū)η€(xiàn)面產(chǎn)品在測(cè)量機(jī)上的精密測(cè)試技術(shù)研究，如多個(gè)凸輪曲線(xiàn)之間的相對(duì)偏差評(píng)價(jià)等。

背景技術(shù)

上世紀(jì)九十年代初在全世界提出所謂“先進(jìn)制造技術(shù)及設(shè)備”的研究和開(kāi)發(fā)熱潮，逆向工程的概念在美國(guó)汽車(chē)業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。在機(jī)械制造業(yè)，逆向工程通常指實(shí)物轉(zhuǎn)變?yōu)镃AD圖紙或模型的相關(guān)數(shù)字化技術(shù)、幾何模型重建技術(shù)和產(chǎn)品制造技術(shù)，如復(fù)雜曲線(xiàn)面的測(cè)量、測(cè)量數(shù)據(jù)在CAD/CAM中的建模和在NC機(jī)床上的加工等。逆向工程在制造領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用中，主要包括以下幾個(gè)內(nèi)容：(1)新零件設(shè)計(jì)，用于產(chǎn)品改型或仿形設(shè)計(jì)；(2)現(xiàn)成零件測(cè)量及復(fù)制，再現(xiàn)原產(chǎn)品的設(shè)計(jì)意圖及重構(gòu)三維數(shù)字化模型；(3)損壞或磨損零件的還原，以便修復(fù)或重制；(4)產(chǎn)品的檢測(cè)，如對(duì)加工產(chǎn)品與三維數(shù)字化模型之間的誤差進(jìn)行分析，即逆向產(chǎn)品檢驗(yàn)。不論用何種方法加工，都應(yīng)該對(duì)其加工精度進(jìn)行檢驗(yàn)。逆向工程技術(shù)有較強(qiáng)的針對(duì)性，在機(jī)械制造業(yè)，逆向工程研究有一二十年時(shí)間，近幾年來(lái)廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域，究其因，它能帶來(lái)制造產(chǎn)品精確和制造效率高。在三坐標(biāo)測(cè)量領(lǐng)域，能高效率完成逆向工程的測(cè)量軟件系統(tǒng)，應(yīng)算PC-DMIS，比如測(cè)量過(guò)程中，它能及時(shí)將所測(cè)元素如孔、線(xiàn)、面等生成CAD/CAM能直接讀取的數(shù)據(jù)文件利于建模，以便在數(shù)控機(jī)床上完成制造；同時(shí)，CAD/CAM的設(shè)計(jì)模型文件轉(zhuǎn)化為相應(yīng)格式如igs可以導(dǎo)入PC-DMIS，可在該模型上快速生成測(cè)量程序?qū)嵤┰撃嫦虍a(chǎn)品的測(cè)量，因此，用PC-DMIS檢驗(yàn)不含曲線(xiàn)面的逆向產(chǎn)品是很方便的。

曲線(xiàn)面的設(shè)計(jì)、制造和測(cè)量是較難的，主要在于曲線(xiàn)面產(chǎn)品應(yīng)用范圍廣及應(yīng)用要求不同，因此，即使現(xiàn)在先進(jìn)的PC-DMIS測(cè)量軟件也未必能完全測(cè)量復(fù)雜曲線(xiàn)面。總之，在三坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，對(duì)曲線(xiàn)面產(chǎn)品的測(cè)量，除非測(cè)量機(jī)公司提供專(zhuān)業(yè)的軟件，否則，要完成曲線(xiàn)面產(chǎn)品測(cè)量，必須自行設(shè)計(jì)測(cè)量軟件，因?yàn)橐话阕鴺?biāo)測(cè)量機(jī)廠商不提供如凸輪曲線(xiàn)、空間曲面等測(cè)量功能，因此，一般不容易測(cè)量含有曲線(xiàn)面的產(chǎn)品。

在逆向工程中，若測(cè)量精度很高，建模誤差小，數(shù)控機(jī)床精度高，則逆向產(chǎn)品存在不檢驗(yàn)的情況，這些，都和逆向產(chǎn)品的應(yīng)用性質(zhì)決定，比如精度要求低的凸輪，只有外觀要求或技術(shù)要求不高的曲線(xiàn)面等。另外，檢驗(yàn)含曲線(xiàn)面的逆向產(chǎn)品，實(shí)際上，等同于再作一次逆向工程，再加上作加工誤差分析，因此，技術(shù)難度較大。曲線(xiàn)面逆向產(chǎn)品檢驗(yàn)，通常方法是用逆向工程技術(shù)將該曲線(xiàn)面產(chǎn)品的數(shù)據(jù)特征逆向到CAD模型中比較，該方法能定性分析，但難量化檢驗(yàn)。例如，在制造凸輪過(guò)程中，若檢驗(yàn)其曲線(xiàn)面，要將其測(cè)量數(shù)據(jù)文件再次逆向到CAD/CAM模型中做檢驗(yàn)分析，因此，CAD技術(shù)要求高，花時(shí)間多，效率低，相應(yīng)復(fù)雜等。

此外，在計(jì)量檢驗(yàn)中，也常遇到兩個(gè)或多個(gè)凸輪曲線(xiàn)之間的加工誤差比對(duì)，例如，如某個(gè)制造企業(yè)同時(shí)提供兩個(gè)凸輪曲線(xiàn)產(chǎn)品，一個(gè)是原始件，另一個(gè)是它的仿制件，要檢驗(yàn)該仿制件對(duì)原始件的制造誤差狀況，此時(shí)，研究應(yīng)用數(shù)據(jù)文件檢驗(yàn)法，有著其它方法難于達(dá)到的檢驗(yàn)效率。

近十年來(lái)，云南玉溪紅塔集團(tuán)完成大量凸輪系列的精密測(cè)量，要快速完成其產(chǎn)品檢驗(yàn)，一直是較難的課題。紅塔集團(tuán)所設(shè)計(jì)的測(cè)量不同曲線(xiàn)面的軟件，其設(shè)計(jì)方法是有規(guī)律的，如采用等分度測(cè)量法和等距法，應(yīng)用該理論，經(jīng)過(guò)研究和實(shí)驗(yàn)，通過(guò)曲線(xiàn)面測(cè)量中生成的數(shù)據(jù)文件，通過(guò)軟件設(shè)計(jì)，一一對(duì)應(yīng)比較數(shù)據(jù)文件里的坐標(biāo)特征參數(shù)，能對(duì)逆向產(chǎn)品實(shí)施高效率檢驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種曲線(xiàn)面逆向產(chǎn)品的數(shù)據(jù)文件檢驗(yàn)法，它能快速完成曲線(xiàn)面逆向產(chǎn)品的數(shù)字式檢驗(yàn)，為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所述一種曲線(xiàn)面逆向產(chǎn)品的數(shù)據(jù)文件檢驗(yàn)法包括如下步驟：

一種曲線(xiàn)面逆向產(chǎn)品的數(shù)據(jù)文件檢驗(yàn)法，其特征在于，包括下述步驟：

(1)利用等分度測(cè)量法測(cè)量曲線(xiàn)面產(chǎn)品的輪廓曲線(xiàn)，生成對(duì)應(yīng)產(chǎn)品輪廓曲線(xiàn)上各點(diǎn)的第一數(shù)據(jù)文件；

(2)利用第一數(shù)據(jù)文件制造曲線(xiàn)面逆向產(chǎn)品；

(3)利用等分度測(cè)量法測(cè)量曲線(xiàn)面逆向產(chǎn)品的輪廓曲線(xiàn)，生成對(duì)應(yīng)逆向產(chǎn)品輪廓曲線(xiàn)上各點(diǎn)的第二數(shù)據(jù)文件；

(4)比較第一數(shù)據(jù)文件和第二數(shù)據(jù)文件的特征變量，其差值即為曲線(xiàn)面逆向產(chǎn)品上每點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的誤差。

進(jìn)一步，所述的曲線(xiàn)面產(chǎn)品和曲線(xiàn)面逆向產(chǎn)品為平面盤(pán)型凸輪。所述的步驟(1)進(jìn)一步包括如下步驟：

(1.1)確定平面盤(pán)型凸輪的測(cè)量坐標(biāo)系及原點(diǎn)；