[发明专利]一种曲线面逆向产品的数据文件检验法

说明书

技术领域

本发明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。本发明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。

背景技术

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；(2)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，在三坐标测量技术领域，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。

发明内容

本发明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，本发明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；