[发明专利]一种基于MBD模型的3D测头在机测量自动编程方法

说明书

本发明公开了一种基于MBD模型的3D测头在机测量自动编程方法，包括提取三维模型中PMI信息、根据PMI信息构建待测量特征列表、基于测量特征的测点策略分布、在机测量宏程序自动生成。本发明的有益效果是：以MBD模型为基础，通过API技术提取产品及制造信息包含制造参数，例如尺寸、形状和位置，也包含CAD模型中的表面参数和文本注释，正确传输公差、距离、直径、半径、角度、形位公差等信息到在机测量的宏程序中，通过基本测量的宏程序组合，自动完成零件的在机测量过程，从而保证检测的准确性，提高检测效率。

技术领域

本发明涉及一种自动编程方法，具体为一种基于MBD模型的3D测头在机测量自动编程方法，属于在机测量技术领域。

背景技术

随着现代制造技术的发展，企业产品结构在不断复杂化、多样化、高质量化，产品零部件的数量与质量约束条件越来越复杂，质检员面临的检测工作量也随之增多，并且伴随产品的高质量要求，今后这种检测数据增多的现象也会越来越明显。

一般而言，传统的数控机床在线检测过程中，质检员获取设计模型后，需手动根据3D模型上的设计要求，通过在线测量软件的功能一步一步的，对加工后的零件进行元素、特征提取，如长度、直径、半径、位置等信息，并输入对应的公差信息作为判别依据，这种通过人工对应3D设计模型进行检测编程方式，不仅工作量大、效率低，而且人为因素大，极可能存在错检、漏检的情况。

基于模型定义的技术MBD(Model Based Definition)是用集成的三维实体模型来完整表达产品定义信息的方法体，它通过图形和文字表达方式，详细描述实体模型中产品尺寸、公差、制造技术要求等产品制造工艺信息的三维表达方法。

因此，针对传统在线测量过程中产生的手动编程效率低、成本高、编程易错性等问题，减少人工干预，通过三维模型的MBD信息，直接提取设计约束的PMI信息，采用自动编程的方式，提出一种基于MBD模型的3D测头在机测量自动编程方法。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决问题而提供一种基于MBD模型的3D测头在机测量自动编程方法，通过提取三维模型PMI关联的面特征，组成检测特征，进而实现数控加工零件的在机测量自动编程。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种基于MBD模型的3D测头在机测量自动编程方法，包括以下步骤：

步骤一、提取三维模型中PMI信息，通过三维建模CAD软件的API接口，利用二次开发技术，提取PMI标注，同时提取与PMI相关联的点线面，将其转换为json格式文件进行存储；

步骤二、根据PMI信息构建待测量特征列表，根据PMI信息及相关联的点线面信息，分类构建待检测特征；

步骤三、基于测量特征的测点策略分布，考虑测量精度及效率，采样点的选取原则是在满足测量精度要求的前提下,采用尽可能少的均分采样点；

其中，对于点，则选择一个采样点；对于直线，则选择两个采样点；对于平面或圆，则选择三个采样点；对于圆柱或圆锥，则选择六个采样点；对于球，则选择四个采样点；对于椭圆，则选择五个采样点；对于任意曲面，则选择八个采样点；

步骤四、在机测量宏程序自动生成，通过三维CAD软件的API接口获取步骤三中的每个点位信息(X,Y,Z,I,J,K)，主要包括XYZ坐标信息和IJK法向信息，采用宏程序编程方式，反复调用点位测量宏程序，便可自动生成所有采样点连续测量的程序。

作为本发明再进一步的方案：所述步骤一中，提取PMI标注主要包括基本尺寸、上下偏差、表面粗糙度、形位公差等。

作为本发明再进一步的方案：所述步骤一中，存储主要有：类型、大小、上下偏差、XYZ信息等。