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【在三坐标测量中CAD的应用简介】
发布时间:2010.07.19    来源:本站    人气:6718

三坐标测量机作为一种通用测量机,由于其具有很高的测量精度和测量效率,并且具有操作方便,可实现在线测量等众多优点,已经在现代工业中有了不可替代的地位。而CAD功能的引入,必给三坐标测量机带来更大的使用空间。

以下就以三坐标测量机测量方案为例,对CAD在三坐标测量中的应用做简要介绍。

1、脱机编程 数控三坐标测量机使批量测量的效率有所提高,通过对给定工件的测量进行编程,可以实现全自动的快速测量。三坐标测量软件没有引入CAD功能之前,对测量程序的编制要求专业人员对应图纸进行编程,这种编程方法使用较为复杂,且对操作人员要求较高。有一种方法就是使用三坐标测量软件的自学习编程功能,在对工件进行实际测量的同时自动生成测量程序。当再次测量同样的工件时即可调用此程序进行自动测量。由于这种方法简单易用,适应面广,因此在业内被广泛使用。但由于这种编程离不开实际工件,所以也就带来了很多难以克服的缺点。一是由于编程离不开硬件环境,必须要将给测量机配套的气源等打开,使测量机能正常运行方能进行编程,这样编成较为繁琐。二是编程离不开工件,所以就必须等工件加工完成后才能进行编程,这样便会降低了工作效率从而影响生产。坐标机测量软件中引入CAD功能之后,由于可在脱机状态下通过对CAD模型进行虚拟测量,从而可完成自学习编程的过程,因此解决了以上问题。无论生产是否进行,只要将设计部门设计的CAD图纸文件输入到测量软件中,就可以进行编程。等工件加工完成就可以进行程序测量,这样就大大提高的生产效率。其具体的方法是先在三坐标测量软件中打开要测量工件的CAD模型,然后打开测量程序自学习功能,建立好坐标系后就可以开始模拟对工件的测量。系统将自动生成测量程序。在程序编制完成之后,还可以在CAD环境中调用程序进行模拟测量,对程序进行验证,找出运行过程中出现的错误测量路径和采点,并对程序进行修正,将实际测量中可能出现的问题降到最低,也最大程度的保证了测量过程中的安全性。 

2、虚拟测量 虚拟测量就是在没有实际工件的情况下对CAD模型在软件中进行测量。Rational dmis测量软件拥有强大的CAD功能,要进行虚拟测量时,打开软件,选择脱机工作模式,然后导入所要测量的CAD模型,并将CAD模型对应到选定的坐标系中即进行测量。根据所要测量的几何元素,使用鼠标在CAD模型上点击所要采点的位置,此时CAD模型上会显示所采点的位置及其矢量方向。根据所测量的几何要素的需要,可进行多次采点。当采够所需要的点数后再在采点窗口中点确定,系统将会驱动虚拟测头进行采点,并拟和出要测的几何元素及其图形。虚拟测量可以通过对没有尺寸数据的CAD模型进行测量,确定其各种尺寸参数。但这不是虚拟测量的主要目的,虚拟测量的主要功能是为在脱机状态下进行自动测量编程做服务。

3、CAD输出用于逆向工程在当前的生产制造中往往会碰到这么一种情况,客户能提供给制造者的只有实物而没有任何图纸或CAD数据,特别是样件中有曲线、曲面等很难通过测量获得其准确的数据的复杂模型。在这种情况下,传统的加工方法是使用雕刻法或其他方法制作出一个一比一的模具,再用模具进行生产。这种方法无法获得工件准确的尺寸图纸,也很难对其外型进行修改。逆向工程就是为了解决以上难题而提出的一套理论。逆向工程是指由工件产生图纸或各种相关尺寸数据的过程,是相对与传统的由图纸数据而产生工件的过程而言的。三坐标测量软件中引入CAD功能用于逆向工程,使传统的三坐标测量机用于成品检测的功能,有了更大的扩展。在逆向工程中,首先使用三坐标测量机对样件的外型进行精确测量,然后用CAD功能对所测得的数据进行处理,最终生成一种或几种CAD格式的数据文件。如西安力德公司的三坐标测量软件生成IGS格式的数据,而且还可以使用此软件附带的功能,使数据在多种CAD格式之间进行转换。这些数据文件可以被一般的CAD/CAM软件系统所接受,利用这些软件系统可以对数据进行修改,或直接进行数控机床加工法编程,最终指导数控机床进行加工。也可以对这些数据进行切片处理,指导激光成型机进行快速成型。逆向工程不仅能使工件快速的进入批量生产,而且可以得到工件的CAD数据,有了这些数据,就可以再使用三坐标测量机对生产出来的工件进行检测,保证产品的质量。

4、使位置公差评定更加方便在以往的三坐标测量软件中,要对几何元素的位置公差进行评定,必须手工输入几何元素的理论位置,然后再和实际测量得到的值进行比对,这样对位置公差的评定很不方便。当坐标测量机软件引入CAD功能之后,就可以在软件中对CAD模型进行测量,由于模型是设计出来的,所以对其进行测量所测得值既为几何元素的理论值。在有了理论值之后,在对应的坐标系下再对实际工件进行测量,即得到了所需几何元素的实际值。这样就可以对所测几何元素的位置公差进行评定。这在使用中,既省去了手工逐个输入几何元素理论值的麻烦,而且也可以避免为了与图纸上的标注尺寸相对应而频繁变动坐标系。这大大降低了操作人员的劳动强度,也减少了出错的几率,同时也提高了测量的精度及效率。

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