三坐標(biāo)測量機(jī)作為一種高精度的通用測量設(shè)備已經(jīng)有了幾十年的發(fā)展歷史,其在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的使用越來越為廣泛,也越來越受到生產(chǎn)型企業(yè)的重視。而三坐標(biāo)測量軟件中對CAD功能的引入,更是將三坐標(biāo)測量儀的應(yīng)用領(lǐng)域和易用性推到一個新的高度。
虛擬測量
虛擬測量就是在沒有實(shí)際工件的情況下對CAD模型在軟件中進(jìn)行測量。
??怂箍等鴺?biāo)測量儀的測量軟件擁有強(qiáng)大的CAD功能,要進(jìn)行虛擬測量時,打開軟件,選擇脫機(jī)工作模式,然后導(dǎo)入所要測量的CAD模型,并將CAD模型對應(yīng)到選定的坐標(biāo)系中即進(jìn)行測量。根據(jù)所要測量的幾何元素,使用鼠標(biāo)在CAD模型上點(diǎn)擊所要采點(diǎn)的位置,此時CAD模型上會顯示所采點(diǎn)的位置及其矢量方向。根據(jù)所測量的幾何要素的需要,可進(jìn)行多次采點(diǎn)。當(dāng)采夠所需要的點(diǎn)數(shù)后再在采點(diǎn)窗口中點(diǎn)確定,系統(tǒng)將會驅(qū)動虛擬測頭進(jìn)行采點(diǎn),并擬和出要測的幾何元素及其圖形。
三坐標(biāo)測量軟件的CAD環(huán)境
虛擬測量可以通過對沒有尺寸數(shù)據(jù)的CAD模型進(jìn)行測量,確定其各種尺寸參數(shù)。但這不是虛擬測量的主要目的,虛擬測量的主要功能是為在脫機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行自動測量編程做服務(wù)。
脫機(jī)編程
數(shù)控三坐標(biāo)測量儀使批量測量的效率有所提高,通過對給定工件的測量進(jìn)行編程,可以實(shí)現(xiàn)全自動的快速測量。
在三坐標(biāo)測量軟件沒有引入CAD功能之前,對測量程序的編制要求專業(yè)人員對應(yīng)圖紙進(jìn)行編程,這種編程方法使用較為復(fù)雜,且對操作人員要求較高。
還有一種方法就是使用三坐標(biāo)測量軟件的自學(xué)習(xí)編程功能,在對工件進(jìn)行實(shí)際測量的同時自動生成測量程序。當(dāng)再次測量同樣的工件時即可調(diào)用此程序進(jìn)行自動測量。由于這種方法簡單易用,適應(yīng)面廣,因此在業(yè)內(nèi)被廣泛使用。但由于這種編程離不開實(shí)際工件,所以也就帶來了很多難以克服的缺點(diǎn)。一是由于編程離不開硬件環(huán)境,必須要將給測量機(jī)配套的氣源等打開,使測量機(jī)能正常運(yùn)行方能進(jìn)行編程,這樣編成較為繁瑣。二是編程離不開工件,所以就必須等工件加工完成后才能進(jìn)行編程,這樣便會降低了工作效率從而影響生產(chǎn)。
三坐標(biāo)測量軟件中引入CAD功能之后,由于可在脫機(jī)狀態(tài)下通過對CAD模型進(jìn)行虛擬測量,從而可完成自學(xué)習(xí)編程的過程,因此解決了以上問題。無論生產(chǎn)是否進(jìn)行,只要將設(shè)計部門設(shè)計的CAD圖紙文件輸入到測量軟件中,就可以進(jìn)行編程。等工件加工完成就可以進(jìn)行程序測量,這樣就大大提高的生產(chǎn)效率。其具體的方法是先在三坐標(biāo)測量軟件中打開要測量工件的CAD模型,然后打開測量程序自學(xué)習(xí)功能,建立好坐標(biāo)系后就可以開始模擬對工件的測量。系統(tǒng)將自動生成測量程序。在程序編制完成之后,還可以在CAD環(huán)境中調(diào)用程序進(jìn)行模擬測量,對程序進(jìn)行驗(yàn)證,找出運(yùn)行過程中出現(xiàn)的錯誤測量路徑和采點(diǎn),并對程序進(jìn)行修正,將實(shí)際測量中可能出現(xiàn)的問題降到最低,也最大程度的保證了測量過程中的安全性。
使位置公差評定更加方便
在以往的三坐標(biāo)測量軟件中,要對幾何元素的位置公差進(jìn)行評定,必須手工輸入幾何元素的理論位置,然后再和實(shí)際測量得到的值進(jìn)行比對,這樣對位置公差的評定很不方便。
當(dāng)坐標(biāo)測量機(jī)軟件引入CAD功能之后,就可以在軟件中對CAD模型進(jìn)行測量,由于模型是設(shè)計出來的,所以對其進(jìn)行測量所測得值既為幾何元素的理論值。在有了理論值之后,在對應(yīng)的坐標(biāo)系下再對實(shí)際工件進(jìn)行測量,即得到了所需幾何元素的實(shí)際值。這樣就可以對所測幾何元素的位置公差進(jìn)行評定。
這在使用中,既省去了手工逐個輸入幾何元素理論值的麻煩,而且也可以避免為了與圖紙上的標(biāo)注尺寸相對應(yīng)而頻繁變動坐標(biāo)系。這大大降低了操作人員的勞動強(qiáng)度,也減少了出錯的幾率,同時也提高了測量的精度及效率。
CAD輸出用于逆向工程
在當(dāng)前的生產(chǎn)制造中往往會碰到這么一種情況,客戶能提供給制造者的只有實(shí)物而沒有任何圖紙或CAD數(shù)據(jù),特別是樣件中有曲線、曲面等很難通過測量獲得其準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)的復(fù)雜模型。在這種情況下,傳統(tǒng)的加工方法是使用雕刻法或其他方法制作出一個一比一的模具,再用模具進(jìn)行生產(chǎn)。這種方法無法獲得工件準(zhǔn)確的尺寸圖紙,也很難對其外型進(jìn)行修改。
逆向工程就是為了解決以上難題而提出的一套理論。逆向工程是指由工件產(chǎn)生圖紙或各種相關(guān)尺寸數(shù)據(jù)的過程,是相對與傳統(tǒng)的由圖紙數(shù)據(jù)而產(chǎn)生工件的過程而言的。三坐標(biāo)測量軟件中引入CAD功能用于逆向工程,使傳統(tǒng)的三座標(biāo)測量儀用于成品檢測的功能,有了更大的擴(kuò)展。
在逆向工程中,首先使用三座標(biāo)測量機(jī)對樣件的外型進(jìn)行精確測量,然后用CAD功能對所測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,最終生成一種或幾種CAD格式的數(shù)據(jù)文件。如三坐標(biāo)測量軟件生成IGS格式的數(shù)據(jù),而且還可以使用此軟件附帶的功能,使數(shù)據(jù)在多種CAD格式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
這些數(shù)據(jù)文件可以被一般的CAD/CAM軟件系統(tǒng)所接受,利用這些軟件系統(tǒng)可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行修改,或直接進(jìn)行數(shù)控機(jī)床加工法編程,最終指導(dǎo)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工。也可以對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行切片處理,指導(dǎo)激光成型機(jī)進(jìn)行快速成型。
逆向工程不僅能使工件快速的進(jìn)入批量生產(chǎn),而且可以得到工件的CAD數(shù)據(jù),有了這些數(shù)據(jù),就可以再使用三坐標(biāo)測量機(jī)對生產(chǎn)出來的工件進(jìn)行檢測,保證產(chǎn)品的質(zhì)量。
三坐標(biāo)測量機(jī)作為一種通用測量機(jī),由于其具有很高的測量精度和測量效率,并且具有操作方便,可實(shí)現(xiàn)在線測量等眾多優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)在現(xiàn)代工業(yè)中有了不可替代的地位。而CAD功能的引入,必將給三坐標(biāo)測量機(jī)帶來更大的使用空間。
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