【技术实现步骤摘要】
一种复杂工件表面平面度测量的三坐标测量机测量方法
本专利技术涉及仿真测量领域,尤其涉及一种复杂工件表面平面度测量的三坐标测量机测量方法。
技术介绍
三坐标测量机通过接触测量的方式,获得接触点的空间坐标信息,反映零件的实际制造尺寸以及表面平面度等信息,广泛的应用于实验室科学研究和工业生产中。三坐标测量的基本原理有两种:一种是通过固定的夹具系统,建立夹具坐标系,通过预先设定的三坐标测量机测点位置,获得工件对应点在夹具坐标系中的实际位置,由于采用夹具绝对坐标系定义预设测量点位置,测量点的位置不依赖于零件的位置,因此适用于批量重复性的测量,一般应用于工厂中测量零件的制造质量波动;另一种是将工件固定于测量平台上,通三坐标测量机手动建立以零件为基础的相对坐标系,通过零件理论几何尺寸信息,定义测量点的理论位置,从而获得三坐标测量机在理论接触点的实际尺寸,适用于单个零件的自定义测量,多用于实验室对试验件的特殊测量。专利号为CN103335626B、名称为“三坐标测量机测量平面度的样本点优化选取方法”的中国专利,提出一种通过其他三维高分辨率表面形貌测量技术获得的预检测表面平面度高密度点云数据,经过对各个分块小区域内的测点数据分析,对表面点云数据进行缩减,获得能反映表面平面度变化的最优样本集。该方法提供了一种表面样本点的缩减方法,依赖于其他测量手段的预检测数据,检测周期长,不适用于新工件新结构的初始测量。专利号为US20130030773、名称为“COORDINATEMEASURINGSYSTEMDATAREDUCTION”的美国专利,提出一种通过零件CAD模型特征、零件几何 ...
【技术保护点】
一种复杂工件表面平面度测量的三坐标测量机测量方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤100,工件网格化,将待测工件模型划分网格,得到包含待测工件空间位置的系列节点集合,以及工件有限元模型的坐标系OaXaYaZa,进入步骤200;步骤200,提取工件网格单元节点的空间坐标,根据步骤100中的有限元文件,提取三维有限元模型的网格单元节点集合的编号以及对应的节点空间坐标{P(Xa,Ya,Za)},进入步骤300;步骤300,筛选待测表面的网格单元节点,提取待测表面上的节点编号以及相应节点的坐标,获得待测表面节点位置集合{Psurface(Xa,Ya,Za)},进入步骤400;步骤400,确定测点测量位置以及测量轨迹,建立工件测量坐标系OcXcYcZc,将有限元模型中的网络单元节点坐标转换为测量坐标系内的坐标值Psurface(Xc,Yc,Zc),获得测量轨迹,进入步骤500;步骤500,生成待测表面的三坐标测量程序,进入步骤600;步骤600,依据步骤400的工件测量坐标系OcXcYcZc,将三坐标测量机初始至测量原点,然后将步骤500中生成的测量程序导入三坐标测量机,完成三坐标测点位置的采集{ ...
【技术特征摘要】
1.一种复杂工件表面平面度测量的三坐标测量机测量方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤100,工件网格化,将待测工件模型划分网格,得到包含待测工件空间位置的系列节点集合,以及工件有限元模型的坐标系OaXaYaZa,进入步骤200;步骤200,提取工件网格单元节点的空间坐标,根据步骤100中的有限元文件,提取三维有限元模型的网格单元节点集合的编号以及对应的节点空间坐标{P(Xa,Ya,Za)},进入步骤300;步骤300,筛选待测表面的网格单元节点,提取待测表面上的节点编号以及相应节点的坐标,获得待测表面节点位置集合{Psurface(Xa,Ya,Za)},进入步骤400;步骤400,确定测点测量位置以及测量轨迹,建立工件测量坐标系OcXcYcZc,将有限元模型中的网络单元节点坐标转换为测量坐标系内的坐标值Psurface(Xc,Yc,Zc),获得测量轨迹,进入步骤500;步骤500,生成待测表面的三坐标测量程序,进入步骤600;步骤600,依据步骤400的工件测量坐标系OcXcYcZc,将三坐标测量机初始至测量原点,然后将步骤500中生成的测量程序导入三坐标测量机,完成三坐标测点位置的采集{Psurface(Xcmm,Ycmm,Zcmm)},进入步骤700;步骤700,获得整个测量表面采样节点集合的实际测量值{Psurface(Xc,Yc,Zcmm)},程序结束。2.如权利要求1所述的复杂工件表面平面度测量的三坐标测量机测量方法,其特征在于,步骤100中,根据待测工件表面的几何特征以及表面测量的需求,确定测量网格划分的尺寸以及网格单元节点密度,采用有限元划分网格软件,将待测工件的CAD三维实体模型划分网格,得到包含待测工件空间位置的系列节点集合,以及工件有限元模型的坐标系OaXaYaZa。3.如权利要求2所述的复杂工件表面平面度测量的三坐标测量机测量方法,其特征在于,步骤100采用ABAQUS、HYPYMESH或者ANSYS有限元软件。4.如权利要求3所述的复杂工件表面平面度测量的三坐标测量机测量方法,其特征在于,步骤100采用四面体或者六面体网格将待测工件CAD模型网格化。5.如权利要求1所述的复杂工件表面平面度测量的三坐...
【专利技术属性】
技术研发人员:金隼,刘顺,张雪萍,凌卫国,陈佳敏,张继昌,
申请(专利权)人:上海交通大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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