[发明专利]一种复杂工件表面平面度测量的三坐标测量机测量方法

权利要求书

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O_aX_aY_aZ_a，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(X_a,Y_a,Z_a)}，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{P_surface(X_a,Y_a,Z_a)}，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O_cX_cY_cZ_c，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P_surface(X_c,Y_c,Z_c)，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O_cX_cY_cZ_c，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{P_surface(X_cmm,Y_cmm,Z_cmm)}，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{P_surface(X_c,Y_c,Z_cmm)}，程序结束；

所述步骤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，采用六面体C3D8R型8节点非规则网格将待测工件的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O_aX_aY_aZ_a。

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采用ABAQUS、HYPYMESH或者ANSYS有限元软件。

3.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200提取的网格节点文件，采用MATLAB软件分析处理，获得各对应节点编号的空间坐标信息，生成包含节点编号以及空间坐标的数组P(index,X_a,Y_a,Z_a)。

4.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300根据CAD模型的工件几何尺寸以及有限元模型，采用MATLAB软件分析处理，确定待测工件表面的节点编号以及节点位置，生成包含待测表面的节点编号以及空间坐标的数组P_surface(index,X_a,Y_a,Z_a)。