[發明專利]一種復雜工件表面平面度測量的三坐標測量機測量方法

有效

• 申請號: 201711464346.7
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108050981B
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: 金隼;劉順;張雪萍;凌衛國;陳佳敏;張繼昌
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01B21/30
• 分類號: G01B21/30
• 代理公司: 31220 上海旭誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 鄭立<國際申請>=<國際公布>=<進入國

1.一種復雜工件表面平面度測量的三坐標測量機測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟100，工件網格化，將待測工件模型劃分網格，得到包含待測工件空間位置的系列節點集合，以及工件有限元模型的坐標系O_aX_aY_aZ_a，進入步驟200；

步驟200，提取工件網格單元節點的空間坐標，根據步驟100中的有限元文件，提取三維有限元模型的網格單元節點集合的編號以及對應的節點空間坐標{P(X_a,Y_a,Z_a)}，進入步驟300；

步驟300，篩選待測表面的網格單元節點，提取待測表面上的節點編號以及相應節點的坐標，獲得待測表面節點位置集合{P_surface(X_a,Y_a,Z_a)}，進入步驟400；

步驟400，確定測點測量位置以及測量軌跡，建立工件測量坐標系O_cX_cY_cZ_c，將有限元模型中的網絡單元節點坐標轉換為測量坐標系內的坐標值P_surface(X_c,Y_c,Z_c)，獲得測量軌跡，進入步驟500；

步驟500，生成待測表面的三坐標測量程序，進入步驟600；

步驟600，依據步驟400的工件測量坐標系O_cX_cY_cZ_c，將三坐標測量機初始至測量原點，然后將步驟500中生成的測量程序導入三坐標測量機，完成三坐標測點位置的采集{P_surface(X_cmm,Y_cmm,Z_cmm)}，進入步驟700；

步驟700，獲得整個測量表面采樣節點集合的實際測量值{P_surface(X_c,Y_c,Z_cmm)}，程序結束；

所述步驟100中，根據待測工件表面的幾何特征以及表面測量的需求，確定測量網格劃分的尺寸以及網格單元節點密度，采用有限元劃分網格軟件，采用六面體C3D8R型8節點非規則網格將待測工件的CAD三維實體模型劃分網格，得到包含待測工件空間位置的系列節點集合，以及工件有限元模型的坐標系O_aX_aY_aZ_a。

2.如權利要求1所述的復雜工件表面平面度測量的三坐標測量機測量方法，其特征在于，步驟100采用ABAQUS、HYPYMESH或者ANSYS有限元軟件。

3.如權利要求1所述的復雜工件表面平面度測量的三坐標測量機測量方法，其特征在于，步驟200提取的網格節點文件，采用MATLAB軟件分析處理，獲得各對應節點編號的空間坐標信息，生成包含節點編號以及空間坐標的數組P(index,X_a,Y_a,Z_a)。

4.如權利要求1所述的復雜工件表面平面度測量的三坐標測量機測量方法，其特征在于，步驟300根據CAD模型的工件幾何尺寸以及有限元模型，采用MATLAB軟件分析處理，確定待測工件表面的節點編號以及節點位置，生成包含待測表面的節點編號以及空間坐標的數組P_surface(index,X_a,Y_a,Z_a)。