本文將介紹一種基于某三坐標測量機進行的曲面逆向工程研究，并以
Pro/E的Pro/SCANTOOLS為例，簡單地展示了應(yīng)用效果。
p^``hP:J ^5~[G%G4 引言
uy;3s=03^ v)2@;Q 在產(chǎn)品開發(fā)和制造過程中，己廣泛使用計算機幾何造刑技術(shù)，但是仍有許多產(chǎn)品，由于種種原因最初并不是由計算機輔助設(shè)計模刑描述的，設(shè)計和制造者面對的是實物樣件。為了適應(yīng)先進制造技術(shù)的發(fā)展，需要通過一定途徑將實物樣件轉(zhuǎn)化為
CAD模型，以期利用計算機輔助制造、快速原形制造工具、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理及計算機集成制造系統(tǒng)等先進技術(shù)對其進行處理或管理。目前，與這種從實物樣件獲取產(chǎn)品數(shù)學模型相關(guān)的技術(shù)，己發(fā)展為CAD/CAM系統(tǒng)中的一個相對獨立的分支，即“逆向工程”，或稱反向工程、反求工程。
|KC3^ L sozl<@ 1 技術(shù)路線
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RxC 在本項目中，筆者開發(fā)了相關(guān)程序模塊，利用三坐標測量機采集點云數(shù)據(jù)；然后利用自行開發(fā)的格式轉(zhuǎn)換器將點云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成IGES數(shù)據(jù)格式；最后利用逆向設(shè)計軟件處理點云，得到相關(guān)的幾何型面，用于后續(xù)的設(shè)計。
O_PC/=m1@ Swua dN 1.1 點云采集
=;$&:Zjy/% Ja#idF[V 通過觸發(fā)式數(shù)據(jù)采集方法，利用EOS544三坐標測量機和MH20i手動測頭，在三坐標測量機測量軟件WinMeil Plus提供的二次開發(fā)平臺下，針對不同的情況開發(fā)獨立點掃描、曲線掃描和曲面掃描3個程序塊完成點云采集。
n{Mj<\kL i9M6%R1m}E 1.1.1 硬件條件
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&8Fy qwaw\vOA 三坐標測量機是綜合利用精密機械、微電子、
光柵和
激光干涉等先進技術(shù)的測量儀器。利用x、y、z3個相互垂直的坐標軸，組成三 維參考系，利用導軌上裝有的位移測量系統(tǒng)，和裝在z軸上的三維電子探頭，可在空間各方向?qū)碗s零件如箱體、
模具、外殼、發(fā)動機零件的尺寸、形狀和相互位置，進行高精度和高效率的測量。而且可通過計算機實現(xiàn)整個測量過程和數(shù)據(jù)處理的程序化。其測量精度高、通用性好，被廣泛用于機械制造、電子工業(yè)、汽車工業(yè)、航空及國防工業(yè)等。在本項目中，筆者利用EOS544三坐標測量機配置MH20i手動測頭在Winmeil Plus通用測量軟件的平臺下完成數(shù)據(jù)采集。
{ersXQ: ZdH WSfO)O 1.1.2 點云采集程序模塊
{_/6,22j(V 3)g1e=\i$ Winmeil Plus是EOS544三坐標測量機的基本測量和控制軟件，它運行于WINDOWS2000之下,軟件兼有易用性和靈活性，可應(yīng)用于手動和自動測量機,并支持單臂和雙臂測量配置。Winmeil Plus用戶界面友好，采用WINDOWS菜單模式，并具有豐富的
編程語言，為用戶二次開發(fā)和特殊應(yīng)用編程提供了開放性。編程語言豐富，包括元素測量、數(shù)據(jù)輸出、文件操作、算術(shù)計算和邏輯運算。
%3VwCuE pp[? k}@ 在本項目中，在Winmeil Plus通用測量軟件的平臺下，利用其自學習功能，開發(fā)了獨立點掃描、曲線掃描和曲面掃描3個程序塊完成點云采集。
]3QQ"HLcp a}c(#ZLs (1)獨立點采集
;|/7o@$ n si nG $= 該程序模塊用于測量機手動進行點采集。主要用于簡單形體零件的關(guān)鍵點采集和邊界點采集。
t7A.b~# d*>M<6b- (2)線采集程序
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? km<~H w>Z 該程序模塊主要用于回轉(zhuǎn)體零件輪廓點云采集或簡單型面零件的點云采集。
x Hr ]-fZeyY$ (3)面采集程序
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