逆向工程与快速成型技术应用.ppt

书名：逆向工程与快速成型技术应用 ISBN： 978-7-111-28099-6 作者：陈雪芳 孙春华 出版社：机械工业出版社 本书配有电子课件 逆向工程与快速成型技术应用 ppt 课件 第2章 逆向工程数据 测量与处理 2.1 数据测量方法 2.2 数据处理流程 2.3 数据测量与处理实例 逆向工程与快速成型技术应用 ppt 课件 2.1 数据测量方法 表面数据测量 非接触式接触式 光学式非光学式触发式连续式 三 角 形 法 结 构 光 法 激 光 干 涉 法 计算机视图法 CT测量法 MRI测量法 层切法 超声波法 图2-1 各种测量方法的分类 逆向工程与快速成型技术应用 ppt 课件 2.1 数据测量方法 三坐标测量机(CMM) 类型 按结构形式分为：移动桥式、 龙门式、悬臂式、水平臂式、 坐标镗床、卧式镗床和仪器台 式等 逆向工程与快速成型技术应用 ppt 课件 逆向工程与快速成型技术应用 ppt 课件 三坐标测量机（三坐标测量机（CMMCMM） 将被测物体置于 三坐标机的测量 空间，可获得被 测物体上各测量 点的坐标位置， 根据这些点的空 间坐标值，经计 算可求出被测得 几何尺寸、形状 和位置。 测量原理测量原理 逆向工程与快速成型技术应用 ppt 课件 组成：组成： 逆向工程与快速成型技术应用 ppt 课件 n机械接触式测头 逆向工程与快速成型技术应用 ppt 课件 测头附件测端 为了扩大测头 功能、提高测 量效率以及探 测各种零件的 不同部位，常 需为测头配置 各种附件，如 测端、探针、 连接器、测头 回转附件等。 逆向工程与快速成型技术应用 ppt 课件 测头附件探针 n探针是指可更换的测杆。在有些情况下，为了 便于测量，需选用不同的探针。探针对测量能 力和测量精度有较大影响，在选用时应注意： 1）在满足测量要求的前提下，探针应尽量短 ；2）探针直径必须小于测端直径，在不发生 干涉条件下，应尽量选大直径探针；3）在需 要长探针时，可选用硬质合金探针，以提高刚 度。若需要特别长的探针，可选用质量较轻的 陶瓷探针。 逆向工程与快速成型技术应用 ppt 课件 测头附件连接器 为了将探针连接 到测头上、测头 连接到回转体上 或测量机主轴上 ，需采用各种连 接器。常用的有 星形探针连接器 、连接轴、星形 测头座等。 逆向工程与快速成型技术应用 ppt 课件 测头附件回转附件 对于有些工件表面 的检测，比如一些 倾斜表面、整体叶 轮叶片表面等，仅 用与工作台垂直的 探针探测将无法完 成要求的测量，这 时就需要借助一定 的回转附件，使探 针或整个测头回转 一定角度再进行测 量，从而扩大测头 的功能。 三坐标测量机（三坐标测量机（CMMCMM） 接触式特点接触式特点 接触测量接触测量 精度高，几个精度高，几个umum 可直接测量特征尺寸可直接测量特征尺寸 测量速度慢测量速度慢 硬质表面硬质表面 内部尺寸受限制内部尺寸受限制 非接触扫描仪VIVID 910 非接触扫描仪ZScanner 700 n快捷 n便于使用 n多功能性 n实用 2.2 2.2 数据处理流程数据处理流程 数据预处理 目的：获得完整、正确的测量数据以方便后 续的造型工作。 主要工作：格式转换、数据过滤及平滑、分 块数据整合对齐、球头半径补偿、数据精简、数 据分割 1 1、格式转换、格式转换 每一个CAD系统都有自己的数据文件，其系统内部 产品模型的数据结构和格式各不相同，极大地影响 了设计和制造各部门之间或企业之间的数据传输和 程序衔接的自动化，给数据通讯带来困难。 主要的数据交换标准：IGES、STEP、STL等。 在CMM和CAD/CAM系统之间以IGES格式传输 数据成为标准的选择和配置。 2、球头半径补偿 n二维自动补偿方法： 在测量时，将测量点和 测头半径的关系都处理成二 维情况，并将半径计算编入 测量程序中，在测量时自动 完成数据的测头补偿。 根据补偿时间可分为实时 自动补偿和事后数据处理补 偿。 压力矢 测头 测头球心轨迹 物体轮廓 触点 3异常点（误差点）处理 n采用人工交互检查、调整的方法 n对于截面数据，若在同一截面的数据扫描中， 存在一个点与其相邻的点偏距较大跳点， 判断的方法有： （1）直观检查法屏幕上直接剔除； （2）曲线检查法根据点到拟合曲线（过首末点）的距离是否 超过所给定的允差； （3）弦高差方法根据点到弦（过检查点前后两点）的距离是 否超差； 数据拼合数据拼合最临近点迭代最临近点迭代(ICP) (ICP) 法法 初始对正初始对正 确定两点云数据的重叠区域确定两点云数据的重叠区域 ICPICP 5数据平滑 n目的：消除噪声，以得到精确的模型和好的特 征提取效果。 n采用平滑法处理方法，应力求保持待求参数所 能提供的信息不变。有平均法、五点三次平滑 法和样条