一种曲线面逆向产品的数据文件检验法制造技术

一种曲线面逆向产品的数据文件检验法，其特征在于，包括下述步骤：（１）利用等分度测量法测量曲线面产品的轮廓曲线，生成对应产品轮廓曲线上各点的第一数据文件；（２）利用第一数据文件制造曲线面逆向产品；（３）利用等分度测量法测量曲线面逆向产品的轮廓曲线，生成对应逆向产品轮廓曲线上各点的第二数据文件；（４）比较第一数据文件和第二数据文件的特征变量，其差值即为曲线面逆向产品上每点所对应的误差。

A data file checking method for curve reverse products

A kind of examination method of curve surface reverse product data file, which is characterized in that the method comprises the following steps: (1) using the contour curve measurement curve equally in measurements of surface of the product, the first data file to generate the corresponding product contour curve; (2) using the first data files (reverse curve surface products; 3) by measuring the contour curve equally in measurements of surface reverse product, generate the corresponding reverse product contour curve of each point on the second data files; (4) variables comparing the first data file and the second file, the difference value is the error curve of each point on the surface of reverse product corresponding.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及三坐标测量机对曲线面产品的检验方法，尤其适用于用触发式测头采 用等分度测量法或等距测量法完成曲线面逆向工程，利用数据文件对其产品轮廓的量化分 析和检验，以及机械制造中对曲线面产品如凸轮系列的测试和质量控制等。本专利技术同时也 适用于机械制造领域对曲线面产品在测量机上的精密测试技术研究，如多个凸轮曲线之间 的相对偏差评价等。
技术介绍
上世纪九十年代初在全世界提出所谓“先进制造技术及设备”的研究和开发热潮， 逆向工程的概念在美国汽车业应运而生。在机械制造业，逆向工程通常指实物转变为CAD 图纸或模型的相关数字化技术、几何模型重建技术和产品制造技术，如复杂曲线面的测量、 测量数据在CAD/CAM中的建模和在NC机床上的加工等。逆向工程在制造领域的实际应用 中，主要包括以下几个内容(1)新零件设计，用于产品改型或仿形设计；( 现成零件测量 及复制，再现原产品的设计意图及重构三维数字化模型；(3)损坏或磨损零件的还原，以便 修复或重制；(4)产品的检测，如对加工产品与三维数字化模型之间的误差进行分析，即逆 向产品检验。不论用何种方法加工，都应该对其加工精度进行检验。逆向工程技术有较强的 针对性，在机械制造业，逆向工程研究有一二十年时间，近几年来广泛应用于各领域，究其 因，它能带来制造产品精确和制造效率高。在三坐标测量领域，能高效率完成逆向工程的测 量软件系统，应算PC-DMIS，比如测量过程中，它能及时将所测元素如孔、线、面等生成CAD/ CAM能直接读取的数据文件利于建模，以便在数控机床上完成制造；同时，CAD/CAM的设计 模型文件转化为相应格式如igs可以导入PC-DMIS，可在该模型上快速生成测量程序实施 该逆向产品的测量，因此，用PC-DMIS检验不含曲线面的逆向产品是很方便的。曲线面的设计、制造和测量是较难的，主要在于曲线面产品应用范围广及应用要 求不同，因此，即使现在先进的PC-DMIS测量软件也未必能完全测量复杂曲线面。总之，在 三坐标测量
，对曲线面产品的测量，除非测量机公司提供专业的软件，否则，要完 成曲线面产品测量，必须自行设计测量软件，因为一般坐标测量机厂商不提供如凸轮曲线、 空间曲面等测量功能，因此，一般不容易测量含有曲线面的产品。在逆向工程中，若测量精度很高，建模误差小，数控机床精度高，则逆向产品存在 不检验的情况，这些，都和逆向产品的应用性质决定，比如精度要求低的凸轮，只有外观要 求或技术要求不高的曲线面等。另外，检验含曲线面的逆向产品，实际上，等同于再作一次 逆向工程，再加上作加工误差分析，因此，技术难度较大。曲线面逆向产品检验，通常方法是 用逆向工程技术将该曲线面产品的数据特征逆向到CAD模型中比较，该方法能定性分析， 但难量化检验。例如，在制造凸轮过程中，若检验其曲线面，要将其测量数据文件再次逆向 到CAD/CAM模型中做检验分析，因此，CAD技术要求高，花时间多，效率低，相应复杂等。此外，在计量检验中，也常遇到两个或多个凸轮曲线之间的加工误差比对，例如， 如某个制造企业同时提供两个凸轮曲线产品，一个是原始件，另一个是它的仿制件，要检验该仿制件对原始件的制造误差状况，此时，研究应用数据文件检验法，有着其它方法难于达 到的检验效率。近十年来，云南玉溪红塔集团完成大量凸轮系列的精密测量，要快速完成其产品 检验，一直是较难的课题。红塔集团所设计的测量不同曲线面的软件，其设计方法是有规律 的，如采用等分度测量法和等距法，应用该理论，经过研究和实验，通过曲线面测量中生成 的数据文件，通过软件设计，一一对应比较数据文件里的坐标特征参数，能对逆向产品实施 高效率检验。
技术实现思路
本专利技术提供一种曲线面逆向产品的数据文件检验法，它能快速完成曲线面逆向产 品的数字式检验，为解决上述问题，本专利技术所述一种曲线面逆向产品的数据文件检验法包 括如下步骤一种曲线面逆向产品的数据文件检验法，其特征在于，包括下述步骤(1)利用等分度测量法测量曲线面产品的轮廓曲线，生成对应产品轮廓曲线上各 点的第一数据文件；(2)利用第一数据文件制造曲线面逆向产品；(3)利用等分度测量法测量曲线面逆向产品的轮廓曲线，生成对应逆向产品轮廓 曲线上各点的第二数据文件；(4)比较第一数据文件和第二数据文件的特征变量，其差值即为曲线面逆向产品 上每点所对应的误差。进一步，所述的曲线面产品和曲线面逆向产品为平面盘型凸轮。所述的步骤(1) 进一步包括如下步骤(1. 1)确定平面盘型凸轮的测量坐标系及原点；(1. 2)确定起始定位点的坐标；(1. 3)关闭测针半径补偿，使测针从起始定位点位置沿径向方向趋近目标测量点， 测量的矢量方向指向原点，得到目标测量点的坐标；(1. 4)根据该目标测量点的坐标确定下一定位点坐标；(1. 5)关闭测针半径补偿，使测针从下一定位点位置沿径向方向趋近下一目标测 量点，测量的矢量方向指向原点，得到下一目标测量点的坐标；(1. 6)确定第j个定位点的坐标；(1. 7)关闭测针半径补偿，使测针从第j个定位点位置沿径向方向趋近第j个目标 测量点，测量的矢量方向指向原点，得到第j个目标测量点的坐标；(1.8)重复步骤(1.6)至(1.7)，直到完成整个平面盘型凸轮轮廓曲线测量；(1. 9)根据各个目标测量点的数据形成第一数据文件。同理，可得到平面盘型凸轮逆向产品各个目标测量点的第二数据文件。检验两个数据文件对应点的特征变量极半径r j。进一步，所述的曲线面产品和曲线面逆向产品为圆柱凸轮，所述的步骤(1)进一 步包括如下步骤(1. 1)确定圆柱凸轮的测量坐标系及原点；(1.2)确定圆柱凸轮上曲线A在XOY平面上的投影极半径值为R1，其为常数恒定 值；(1.3)确定A上第一测量点Al的坐标，极半径为R1，初始极角为a，预测输入ζ坐 标值Z1'，该值与实际点误差应小于测量趋近距离；(1. 4)关闭测针半径补偿，利用测量机测量该第一测量点坐标，得到第一测量点 Al的精确坐标位置；(1. 5)确定第二测量点Α2的坐标，极半径仍为R1，极角为Φ2 = a+ θ，θ是极角 等分度变化量，第二测量点的预测Z坐标值z2’ = zl ；(1. 6)测量第二测量点的精确坐标；(1. 7)确定第j测量点Aj的坐标极半径为R1，极角Φ = a+(j-l) θ，预测ζ坐 标值z/ = Zjm (j > 2)，测量第j测量点Aj的精确坐标，直到完成整个轮廓面测量；(1. 8)重复步骤(1. 3)至(1. 7)，测量其它极半径为R2、R3......Rn的曲线，测量轮廓面A ；改变测量的趋近矢量方向，重复步骤(1.3)至(1.7)，测量B曲线面。(1. 9)根据各个目标测量点的数据形成第一数据文件。同理，可得到圆柱凸轮逆向产品各个目标测量点的第二数据文件。检验两个数据文件对应点的特征变量坐标Zj。与现有技术相比，本专利技术所述的一种曲线面逆向产品的数据文件检验法的有益效 果为它应用于机械制造中的逆向产品检验。由于等分度测量法有高的等分度准确度， 因此，可以在该条件下对特征变量如极半径，Z坐标等实施检验，可应用于初加工和实验中， 快捷完成该凸轮曲线的数字式检验；由于用等分度测量法完成凸轮的曲线测量时，用数据 文件进行CA本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种曲线面逆向产品的数据文件检验法，其特征在于，包括下述步骤：（１）利用等分度测量法测量曲线面产品的轮廓曲线，生成对应产品轮廓曲线上各点的第一数据文件；（２）利用第一数据文件制造曲线面逆向产品；（３）利用等分度测量法测量曲线面逆向产品的轮廓曲线，生成对应逆向产品轮廓曲线上各点的第二数据文件；（４）比较第一数据文件和第二数据文件的特征变量，其差值即为曲线面逆向产品上每点所对应的误差。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李存华，祁跃东，吕小波，
申请(专利权)人：红塔烟草集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：53[中国|云南]