【正文】 面上選擇一個小的單元 進(jìn)行評價，選擇特征控制框選項特征控制框選項中的每個單元選項，在特征控制編輯器窗口會出現(xiàn)一個小的平面范圍供選擇輸入） 在選擇高級特征控制框單位部分中選擇毫米。菜單：插入――尺寸――平行度 該注塑零件以平面 5 為基準(zhǔn) A，來考量平面 6 其平行度是否 在公差范圍內(nèi)，公差為 。逆向工程技術(shù)大大縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期，從根本上改善了傳統(tǒng)的產(chǎn)品制造模式，以反求的方式實現(xiàn)了以實體模型為出發(fā)點，通 過對零件原形的測量，生成設(shè)計圖紙和三維模型，進(jìn)而加工零件。從飛機(jī)、汽車、輪船到大型鋼結(jié)構(gòu)。 本研究中使用的 CATIA 版本為 V5R20。除了一些必備的工作條之外，還包含了 9 個工具按鈕，南京林業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 41 包括云處理對象顯示設(shè)置，編輯云對象，導(dǎo)入云對象，操作云對象，創(chuàng)建初始云對象，排列云對象， 云對象生成網(wǎng)格，創(chuàng)建曲線，創(chuàng)建 scan 對象。 CATIA 產(chǎn)品基于開放式可擴(kuò)展的V5 架構(gòu)。非接觸式主要基于計算機(jī)視覺原理 ,從攝像機(jī)拍攝的圖像中獲取目標(biāo)的三維信息。我們能快速的知道零件的尺寸，以及幾何誤差的大小，能夠在短時間判斷出零件是否滿足精度要求，縮短了工業(yè)中零件檢測的時間，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，增強(qiáng)了市場競爭力，現(xiàn)代三坐標(biāo)測量機(jī)應(yīng)用范圍最廣泛，制造業(yè)，機(jī)床、電子業(yè)等方面都發(fā)揮了極大地作用，是現(xiàn)代產(chǎn)品檢測最先進(jìn)的儀器，其快速高效的優(yōu)點提高了國際競爭力。一平面（邊）相對于另一平面（邊）平行的誤差最大允許值 。 根據(jù)所測得的平面之間的距離、點到平面的距離以及圓弧直徑的大小就可以知道零件的長寬尺寸，凸臺的定位，面與面之間的連接圓角，為我們分析零件結(jié)構(gòu)、畫零件的三維圖提供了便利。如圖 a所示。 圖 （二） b 三、 設(shè)定原點 南京林業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 將原點定位在平面 1上。 要保證所選平面干凈無灰塵且放置水平、牢固，這樣可避免帶來誤差。 通過測量特征，注塑零件測得了平面 11。 手動測量特征 使用手動方式 即 操縱桿測量零件時，要注意以下幾個方面問題： 要盡量 測量零件的最大范圍，合理分布測點位置和測量適當(dāng)?shù)狞c數(shù)。 如圖 a所示。 輸入校驗測頭的點數(shù)和速度 測量點數(shù) ：校驗時測量標(biāo)準(zhǔn)球的采點數(shù) 設(shè)置為 9，缺省設(shè)置為 5點 。 本次研究選用測座型號如下圖所示。 不同測頭角度、長度和直徑不同的測針 測量零件得到的坐標(biāo)值是不同的，因此必須經(jīng)過測頭校驗來保證在不同型號的不同角度下的測量結(jié)果都是相同的。 圖 測量流程 注塑零件的介紹 隨著注塑成型技術(shù)的不斷發(fā)展 , 對制品的尺寸精度要求越來越高。 輸出測量報告； 在測量軟件中，操作員可以按照自己需要的格式設(shè)置模板，并生成檢測報告輸出。 空氣軸承氣路系統(tǒng) ，由 過濾器、開關(guān)、傳感器、氣浮塊、氣管 組成 ； 支承（架）、隨動帶。如圖 所示。 第四章，主要是根據(jù)第三章的講解，針對注塑零件實體進(jìn)行尺寸及幾何誤差測量與分析的實例測量與分析。國外三坐標(biāo)測量機(jī) 制造商 較多， 因此 系列品種 也較多 ，大多數(shù)都有劃線功能。快速開發(fā)及制造高質(zhì)量、低成本的產(chǎn)品是提高企業(yè)競爭力的重要手段。因次 ,研究南京林業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 開發(fā)適合 產(chǎn)品 檢測的 幾何 誤差測量 與分析 方法是 制造產(chǎn)品 的 需求 ,這不僅提高 產(chǎn)品質(zhì)量 ，而且 降低 了 測量成本、提高 了 測量效率 。最后采用逆向工程技術(shù) 處理對 注塑零件的上表面以及側(cè)面 進(jìn)行閾值分割，并表面重建后生成點云文件。 幾何誤差的研究意義 形狀和位置誤差是評定生產(chǎn)零件的重要指標(biāo)之一 ,現(xiàn)代坐標(biāo)測量技術(shù)是伴隨著現(xiàn)代電子、航天、機(jī)械等工業(yè)興起的新的測量技術(shù) ,基于三坐標(biāo)測量機(jī)測量數(shù)據(jù)的形狀誤差評定方法的研究具有十分重要的價值與意義。 逆向工程的應(yīng)用與發(fā)展 逆向工程 (RE)也稱逆向制造 ,即接受用戶的樣品 ,然后迅速、有效地對其 進(jìn)行仿制。評估算法中的最小二乘法從最初的發(fā)展到近似的最小條件評價方法 ,從簡單應(yīng)用優(yōu)化理論逐步發(fā)展到結(jié)合形式和位置誤差的特點改進(jìn)現(xiàn)有算法來提高處理速度和精度 ,同時繼續(xù)提出一種具有實用價值的新的算法，在理論研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)實際生產(chǎn)需要利用計算機(jī)控制系統(tǒng)開發(fā)幾何誤差測量裝置。在利用相關(guān)軟件（如 CATIA） 畫出注塑零件的三維圖導(dǎo)入 CAD 中，將其數(shù)據(jù)導(dǎo)入計算機(jī)測量軟件，計算機(jī)測量軟件會對 CAD 模型進(jìn)行自動測量。控制系統(tǒng)是三坐標(biāo)測量機(jī)的中樞，要詳細(xì)了解其工作原理，方便我們使用。在工作臺上大零件可墊等高塊，小零件可以放在方箱上固定后測量 即可 。以操縱盒的“ LOW”鍵進(jìn)行控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換，即低速運(yùn)動時是測頭的靈敏狀態(tài)。運(yùn)動速度快，精度比較高，可使產(chǎn)品精度大大提高。 進(jìn)入 PCDMIS 測量軟件 啟動 PCDMIS 軟件，建立零件程序名。 測頭校驗的步驟 在測量零件時，進(jìn)入 PCDMIS 軟件后，軟件會自動彈出測頭功能的窗口。 圖 （四 )定義測針 六、添加測頭角度 如需要添加測頭角度，在測頭功能窗口中點擊添加角 度 的按鍵，即出現(xiàn)添加新角 度 的窗口。 柱測尖標(biāo)定 ：對柱測針校驗時設(shè)置的參數(shù)，偏置是指在測量時使用的柱測針的位置。 觀查校驗結(jié)果 測頭校驗后，點擊測頭功能 —— 結(jié)果鍵，會彈出校驗結(jié)果窗口。為使測量的結(jié)果真實反映零件的形狀和位置，應(yīng)選取適當(dāng)?shù)狞c數(shù) ，并盡量使 測點位置分布均勻 ，點數(shù)和位置分布對面的 形位 誤差都有影響。零件在檢驗前必須要有正確的裝夾 固 定住 、足夠的檢測空間。 針對注塑零件，用平面 8 的 方 向矢量來確定第二軸向，在軟件中，利用這條線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，這將引起測量機(jī)坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)到平面 7，與零件坐標(biāo)系的方向一致。 圖 (1) 距離框圖 二維距離的方向總是平行于工作平面 ， 三維距離是元素間的空間距離 ，所以距離的測量不是那么直觀，因而也容易出現(xiàn)明顯的錯誤。 ? 測量第一個元素特征和第二個元素特征之間平行或垂直于特定軸的距離。 下 圖 （二） 是所測的平面 4 的平面度的報告。 本章節(jié)主要研究面和面的垂直度。 三維激光掃描儀的簡介 隨著數(shù)字化技術(shù)的迅速發(fā)展，各種不同領(lǐng)域?qū)τ讷@取原始數(shù)據(jù)信息的需求也日益增多。 三、 裝配和搭接控制 對預(yù)裝配部件進(jìn)行掃錨，可實現(xiàn)計算機(jī)中的虛擬裝配，進(jìn)行裝配部件的尺寸調(diào)整及驗證。國內(nèi)十幾家大的飛機(jī)制造廠和飛機(jī)研究所選用了 CATIA，上海大眾集團(tuán)、一汽集團(tuán)、二汽集團(tuán)等十多家汽車制造公司都選用 CATIA 作為創(chuàng)新的開發(fā)平臺。尤其牙齒根部分叉區(qū)是由多個復(fù)雜曲面間的光滑連接構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)難以用簡單的線來進(jìn)行表現(xiàn)和描述，造成連接區(qū)域失真。 CATIA 的簡介 CATIA 在世界行業(yè)領(lǐng)域中處于主導(dǎo)地位。三維激光掃描技術(shù)是其中一種利用激光脈沖對物體表面進(jìn)行掃描從而獲取其表面特征信息的技術(shù)，它適用于中近距離的寬場景、大物體的快速高精度掃描 ，為建立場景的三維模型提供了必要而且準(zhǔn)確的工具。 圖 （一） 垂直度報告 報告顯示平面 1 和平面 2 的垂直度誤差在公差范圍內(nèi)，說明在相互參照下平面比較平整，滿足產(chǎn)品的互換性，產(chǎn)品質(zhì)量較高。既有模具受力變形工藝條件如溫度等外因 ,也有材料流動、收縮等內(nèi)因。如 表格 1 所示。下面將 具體詳細(xì)的 介紹它們的含義，首先了解總體的步驟： 一、使用“距離”選項標(biāo)注距離 南京林業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 從子菜單中選擇 插入――尺寸――距離，此時將 彈出 距離對話框； 在特征列表框中選要計算距離的特征元素 ，如平面 5 和平面 6； 在上公差框中輸入上公差值 ， 在下公差框中輸入下公差值 ，注意正負(fù)號，如平面 5 到平面 6的距離上公差為 ，下公差為 ； 指定 距離類型 ， 選擇 2 維 或 3 維選項 ，例如平面 5 和平面 6 的距離是 3維 ； 在單位區(qū)域選擇毫米 mm； 選擇要將尺寸信息輸出到何處，選擇統(tǒng)計、報告、兩者或無選項； 選擇按特征、按 X 軸、按 Y 軸或按 Z 軸選項，以確定用于定義距離的關(guān)系； 選擇垂直于或平行于單選按鈕； 如果要在“圖形顯示”窗口中查看尺寸信息，請選中可選的顯示復(fù)選框； 在分析選項中選擇文本復(fù)選框或圖形復(fù)選框。 如圖 （二） a。 圖 選擇“插入 —— 坐標(biāo)系 —— 新建” ，此刻彈出坐標(biāo)系功能框。 圖 （ 2）測量平面 3）手動測量圓 使用手操盒測量圓時， PCDMIS 將保存在圓上采集的點，因此采集時的精確性及測點均勻間隔非常重要。其中“ X、 Y、 Z”是測針的實際位置，由于這些位置與測座的旋轉(zhuǎn)中心有關(guān)，所以它們與理論值的差別不影響測量精度。 可用工具列表 ：是校驗測頭時使用的校驗工具的定義。該注塑零件 選擇 A90B90、 A0B0、 A0B90、 A90B0、 A0B180、A180B0、 A45B45。然后按照實際配置定義測頭系統(tǒng)。 圖 南京林業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 選擇“文件 新建 建立零件程序名”在彈出來的窗口輸入零件名“ liangbing” 修訂號和序列都輸入 liangbing。 （ 3）本節(jié)介紹了三坐標(biāo)測量機(jī)的測座測頭系統(tǒng)，測針的工作原理是一個高靈敏的開關(guān)式傳感器。觸發(fā)式測頭是 本次研究采用 的一種測頭， 也是應(yīng)用最廣泛的測頭， 其工作原理是當(dāng)測針與零件產(chǎn)生接觸時，發(fā)出一個開關(guān)信號 ， 這個信號傳送到控制系統(tǒng)后，控制系統(tǒng)鎖存此刻的光柵計數(shù)器中的數(shù)據(jù) ， 經(jīng)處理后 傳送給測量軟件 PCDMIS， 及所測的點的坐標(biāo)就得到了 ?？諝庵械幕覊m 和油污水分 會污染導(dǎo)軌，使測量機(jī)的系統(tǒng)誤差增大，影響 測量精度。了解操作盒的使用可便于手動測量，避免測頭碰到工件。通過這種手段實現(xiàn)了對零件的 精準(zhǔn)快速檢測和模型三維重建，在工程中發(fā)揮著重要的作用。產(chǎn)品的穩(wěn)定性較差 ,尤其是電子控制系統(tǒng)，不僅可靠性差 ,而且故障率較高。而逆向 工程技術(shù) 是 在已知零件實體 的條件下先通過測量機(jī) (CMM)測量獲取 零件表面 離散 得點 ,然后將零件的點云文件導(dǎo)入 進(jìn)行 相關(guān)軟件中進(jìn)行 樣品的幾何造型設(shè)計 ,最后生成自動加工指令通過加工中心復(fù)制出樣品。 幾何 誤差的來源主要有兩方面 :一是由產(chǎn)品制造過程 中 引起的 。本次設(shè)計在利用 CMM獲取測量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)中形狀誤差的定義和評定標(biāo)準(zhǔn)，充分分析了注塑零件的平面度、垂直度等一些形狀誤差，然后結(jié)合逆向工程技術(shù)，對注塑零件的三維 重建進(jìn)行了深入研究。因此 ,只有 對 工件 形位誤差 進(jìn)行 準(zhǔn)確評定 ,才能 為產(chǎn)品驗收 提供 依據(jù) ,而且可以提高零件的加工精度和裝配精度。 目前的模具制造、樣品復(fù)制、以及復(fù)雜零件的加工幾乎都采用逆向工程技術(shù)，因為其快速、精確、無 圖紙的優(yōu)點，提高了效益。 在中國還沒有特別關(guān)注形位誤差時，國外一些國家就已經(jīng)對其進(jìn)行研究了，已有一百 年的歷史了， 從 最初的 直線度誤差 ,到對平面度、圓度、圓柱度、圓錐度、球度等 越來越復(fù)雜的 形位誤差的測量評定 ,都卓有成績 。 第二章，主要介紹 三坐標(biāo)測量機(jī)的基本組成及結(jié)構(gòu) 、 活動橋式測量機(jī)的構(gòu)成及功能、控制系統(tǒng)的功能、測坐測頭系統(tǒng)、計算機(jī)和 測量軟件、測量機(jī)的工作環(huán)境以及操作盒的使用， 主要涉及到在 三坐標(biāo)測量機(jī) 中的一些具體 介紹 ， 以便于更快速的掌握其使用方法 。本節(jié)著 重介紹目前被廣泛應(yīng)用的活動橋式測量機(jī)。機(jī)器零點 也就是 機(jī)器坐標(biāo)系的原點，既 是測量機(jī)誤差補(bǔ)償 的基準(zhǔn)，也是 測量機(jī)行程終控制的基準(zhǔn)。 建立零件坐標(biāo)系； 為使測量能更方便的進(jìn)行， 測量軟件 要 以零件的基準(zhǔn)建 立坐標(biāo)系， 即零件找正，稱為零件坐標(biāo)系。 南京林業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 3 基于三坐標(biāo)測量機(jī)的 注塑零件的 測量步驟 引言 在上一章節(jié)主要介紹了三坐標(biāo)測量機(jī)的組成及結(jié)構(gòu)和各部分功能，主要是理論知識，沒有結(jié)合實際測量，本章主要講解三坐標(biāo)測量機(jī)的測量步驟，并詳細(xì)講解每一步驟的具體內(nèi)容及注意 事項。 測頭校驗 測頭校驗的必要性 三 坐標(biāo)測量機(jī)在測量零件時，是用測針 前端 的 紅 寶石球與被測零件表面 輕輕接觸 ， 盡管紅寶石很小，但是 接觸點 坐標(biāo)與紅 寶石球中心點的坐標(biāo) 還是 相差一個 紅 寶石球的半徑。 本次測頭文件名為 TEASTAR1。 七、測頭校驗 測頭定義后，要在標(biāo)準(zhǔn)球上進(jìn)行直徑和位置的校驗。 圖 （六） 測頭校驗 南京林業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 實施校驗 在校驗測頭窗口設(shè)置完成后， 進(jìn)入測量 。如圖 所示。 圖 (3) 測量圓 如果要重新采集測點，點擊手操盒上的 DEL PNT 鍵 ，刪除測點重新采集。 一、零件找正 第一步：測量平面，找正零件，即確定第一軸線。 雖然坐標(biāo)系的三個軸都確定了，但是在 計算機(jī) 中可以看到三條坐標(biāo)軸的交點在一直晃動，沒有固定下來，因此我們還要對其進(jìn)行原點設(shè)定。其中距離尺寸的理論值并不都是基于 CAD 數(shù)據(jù)或測量數(shù)據(jù)。下面左圖為電腦中顯示的構(gòu)造出的圓。(3)模具自身承受變形的能力不足。根據(jù)不同的零件選擇合適的測針以便測量，并且根據(jù)需要可安裝加長桿達(dá)到更好測量特征的目的。 三維掃描儀按照信息獲取方式的不同可分為接觸式和非接觸式兩大類。另外， CATIA 對于