【正文】 機(jī)電控制工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 逆向工程在復(fù)雜零件中的應(yīng)用畢業(yè)論文 目 錄第二章 基本理論…………………………………………………………………6　…………………………………………………………7…………………………………………………7………………………………………………………8……………………………………………8…………………………………………………………………9……………………………………………………9……………………………………………………10…………………………………………………………10 UG的簡介 ………………………………………………………………11第三章 飲料攪拌器桶體三坐標(biāo)測量 ………………………………13…………………………………………………………………13…………………………………………………………13…………………………………………………………13……………………………………………………14…………………………………14 LMS主菜單…………………………………………………………14……………………………………………………18第四章 具體零件模型制作過程的過程…………… …………………19 UG的用戶界面及操作及制作工程………………………………………19 UG的逆向造型遵循………………………………………………………24………………………………………………27結(jié)束語……………………………………………………………………………36謝辭………………………………………………………………………………37參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………38第二章 基本理論 三坐標(biāo)測量機(jī)(Coordinate Measuring Machines，簡稱CMM)是一種三維測量設(shè)備，能將各種復(fù)雜零件表面幾何形狀數(shù)字化。三坐標(biāo)測量機(jī)初始是作為零件加工的誤差評定的一種測量工具，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，三坐標(biāo)測量機(jī)的測試過程已完全實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制，可以根據(jù)被測零件的幾何外形，自動生成測量路徑，特別是CAD/CAM技術(shù)在制造業(yè)的廣泛采用，三坐標(biāo)測量機(jī)和CAD/CAM系統(tǒng)的一體化。它有機(jī)地結(jié)合了數(shù)字控制技術(shù)，利用了計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)，采用了先進(jìn)的位置傳感技術(shù)和精密機(jī)構(gòu)技術(shù)，并使之完美結(jié)合。它順應(yīng)了硬件軟件化的技術(shù)發(fā)展方向，使諸如齒輪、凸輪、渦輪渦桿等以前需要專用檢測設(shè)備才能完成工件，現(xiàn)在可用通用的三坐標(biāo)測量機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，結(jié)合相應(yīng)測量、評價(jià)軟件來實(shí)現(xiàn)專業(yè)的檢測、評價(jià)功能。根據(jù)測量要求，可把測量對象分為兩類：規(guī)則幾何形狀和復(fù)雜形面結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)中要求測量的是復(fù)雜形面結(jié)構(gòu)，因此用輪廓測量，其方法為：沿表面順序采集一系列測量點(diǎn)，作為描述該形面的依據(jù)。通過曲面、曲線數(shù)學(xué)處理模型，計(jì)算出該形面上任意一點(diǎn)的幾何特性參數(shù)。三坐標(biāo)測量機(jī)可同時(shí)測量尺寸和形狀， 三坐標(biāo)機(jī)測量時(shí)， 把被測對象作為離散點(diǎn)的集合， 對不同的被測量對象和要求， 通過測量從該集合中采集數(shù)目不等的若干離散點(diǎn)以代替該被測對象， 經(jīng)過計(jì)算確定被測對象的尺寸和形狀。由上述可得出工件測量的一般步驟：如圖21對工件表面采點(diǎn)利用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)處理結(jié)果輸出圖21工件測量的一般步驟 三坐標(biāo)測量測量的種類和特點(diǎn)三坐標(biāo)測量的種類：包括手動測量的三坐標(biāo)測量，全自動的三坐標(biāo)測量，三維激光掃描儀器、激光跟蹤儀等等。其在精度方面激光掃描儀和激光跟蹤儀比前兩個(gè)要高，價(jià)格也高。隨著社會的進(jìn)步，現(xiàn)在大多數(shù)大中型企業(yè)都采用的是全自動三坐標(biāo)測量和激光掃描儀，其目的是為你提高精確度，保證質(zhì)量，給顧客帶來更大的方便。[4]三坐標(biāo)測量機(jī)的特點(diǎn)：接觸式數(shù)字化設(shè)備的典型代表，它具有噪聲低、精度高（可達(dá)177。）、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)。但測量速度慢、效率低，對軟體對象難以做精密測量，需要對測頭表面損傷和測頭半徑進(jìn)行補(bǔ)償，測量數(shù)據(jù)的特點(diǎn)是高精度、低密度。 三坐標(biāo)測量重定位和對稱 測量數(shù)據(jù)重定位方法：對于一些較大零件，在逆向測量時(shí)一次掃描通常不能完成對整個(gè)零件的測量，需要分區(qū)進(jìn)行。這樣就會導(dǎo)致多次測量所得數(shù)據(jù)的坐標(biāo)不統(tǒng)一，即所謂測量數(shù)據(jù)的多視拼合問題。在測量系統(tǒng)中，由不同次裝夾位置測量得到的數(shù)據(jù)用不同的坐標(biāo)系統(tǒng)描述，這些坐標(biāo)系之間和裝夾位置有嚴(yán)格的坐標(biāo)換算關(guān)系，據(jù)此變換關(guān)系可以將不同次測量的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)歸一，因此采用“多重點(diǎn)法”進(jìn)行對數(shù)據(jù)的拼合。多重點(diǎn)法數(shù)據(jù)拼合要求的分次測量數(shù)據(jù)至少有三個(gè)可識別點(diǎn)。它使用方便、適用范圍廣，在各類系統(tǒng)中應(yīng)用極為廣泛。多重點(diǎn)法的基本原理是利用重合的三個(gè)（或多個(gè)）對應(yīng)點(diǎn)，計(jì)算坐標(biāo)變換矩陣，再用該變換矩陣將某次測量數(shù)據(jù)變換到另一次測量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系中，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的拼合。[5]數(shù)據(jù)的對稱：如果存在兩個(gè)實(shí)體或幾何特征，它們對一個(gè)平面互為鏡像，則定義這兩個(gè)實(shí)體具有對稱關(guān)系，幾何特征為對稱特征，同作鏡像的平面稱為對稱平面（也可稱為鏡像平面）。根據(jù)對稱形式，零件對稱關(guān)系有形狀幾何完全對稱和局部幾何對稱，對稱具有下列性質(zhì)：整體幾何現(xiàn)狀的物體的質(zhì)心位于對稱平面上；對稱特征到對稱平面部分區(qū)域,量探頭受被測實(shí)物幾何形狀的干涉阻礙的距離相等；對稱特征在對證平面上的投影完全重合。在逆向工程的模型重建中，根據(jù)實(shí)物對稱幾何特征的組成，可以將模型分為兩類：具有平面對稱幾何特征的模型和非平面對稱的幾何特征（二次曲面、自由曲面等）的模型，具有平面對稱特征的產(chǎn)品，其對稱平面的建立較容易，可通過測量造型得到對稱面的法矢方向和位置：而由二次曲面和自由曲面構(gòu)成的對稱特征模型，其對稱面的建立應(yīng)根據(jù)對稱特性建立數(shù)學(xué)模型，通過計(jì)算求出對稱面的方向位置。 數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換每個(gè)CAD/ CAM系統(tǒng)都有自己的數(shù)據(jù)格式,目前流行的CAD/ CAM軟件的產(chǎn)品數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和格式各不相同,不僅影響了設(shè)計(jì)和制造之間的數(shù)據(jù)傳輸和程序銜接,而且直接影響了CMM 與CAD/ CAM 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊。經(jīng)過三坐標(biāo)測量儀測量后的數(shù)據(jù)點(diǎn)并不能直接用UG中，因?yàn)楦袷讲幌喾?。每個(gè)CAD/CAM系統(tǒng)都有自己的數(shù)據(jù)文件，數(shù)據(jù)文件格式與每個(gè)CAD/CAM系統(tǒng)自己的內(nèi)部數(shù)據(jù)模式密切相關(guān)。而