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逆向工程技术及其应用第二章逆向工程测量系统逆向工程技术及其应用---第二章逆向工程测量系统教学目标：（1）了解：逆向工程的测量系统、接触式测量的方法和非接触式测量的方法。（2）掌握；三坐标测量仪和TDV激光三维扫描仪的使用。（3）了解：不同测量方法的不同优缺点和误差。逆向工程技术及其应用---第二章逆向工程测量系统第一节测量方法的分类及比较第二节接触式测量第三节非接触式测量第四节数据测量的误差分析逆向工程技术及其应用---第二章逆向工程测量系统数据测量，即产品表面数字化，指通过特定的测量设备和测量方法，将物体的表面形状转换成离散的几何点坐标数据，在此基础上，就可以进行复杂曲面的建模、评价、改进和制造。高效、高精度地实现样件表面的数据采集，是逆向工程实现的基础和关键技术之一，是逆向工程中最基本、最不可缺少的步骤。是产品设计师与逆向工程及CAD/CAM/CAE/RP/CNC之间的桥梁。1.1数据测量的概述第一节测量方法的分类及比较逆向工程技术及其应用---第二章逆向工程测量系统逆向工程中物体表面三维数据的获取方法根据测量探头是否和零件表面接触接触式非接触式近十年来，随着传感技术、控制技术、图像处理和计算机视觉等相关技术的发展，出现了各种各样的样件表面几何数据的数字化获取方法。1.2数据测量方法的分类逆向工程技术及其应用---第二章逆向工程测量系统实物数字化方法接触式非接触式触发式连续式光学式非光学式三角形法结构光法激光干涉法计算机视觉法MRI测量法CT测量法超声波法逐层切除测量法逆向工程技术及其应用---第二章逆向工程测量系统1机械结构及电子系统已相当成熟，有较高的准确性和可靠性。2接触式测量的探头直接接触工件表面，与工件表面的反射特性、颜色及曲率关系不大。3被测物体固定在三坐标测量机上，并配合测量软件，可快速准确地测量出物体的基本几何形状，如面、圆、圆柱、圆锥、圆球等。接触式测量的优点：1.3数据测量方法的优缺点比较逆向工程技术及其应用---第二章逆向工程测量系统测量速度非常快，不必像接触触发探头那样逐点进行测量；不必做探头半径补偿，因为激光光点位置就是工件表面的位置；软工件、薄工件、不可接触的高精密工件可直接测量。123非接触式测量的优点：（与接触式测量相比，非接触式测量主要有以下优点）逆向工程技术及其应用---第二章逆向工程测量系统易受工件表面的反射特性的影响，如颜色、斜率；测量精度较差工件几何外形变化大时成像会失焦，成像模糊；易受环境光线及杂散光影响，故噪声较高，困难；工件表面的粗糙度会影响测量结果对边线处理、凹边处理及不连续形状的处理较困难Text非接触式测量主要缺点如下：逆向工程技术及其应用---第二章逆向工程测量系统三坐标测量机CoordinateMeasuringMachineCMM一种高效率的新型精密测量仪器，是一种具有很强柔性的大型精密三坐标测量设备。广泛应用于对各类零件的自动检测和测量。三坐标测量机具有适应性强功能完善等特点。第二节接触式测量逆向工程技术及其应用---第二章逆向工程测量系统坐标测量原理:将被测物体置于三坐标机的测量空间，可获得被测物体上各测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经计算可求出被测对象的几何尺寸、形状和位置。逆向工程技术及其应用---第二章逆向工程测量系统三坐标测量机的组成作为一种测量仪器，三坐标测量机需要三个方向的标准器（标尺），利用导轨实现沿相应方向的运动，还需要三维测头对被测量进行探测和瞄准。此外，测量机还具有数据自动处理和自动检测等功能，需要由相应的电气控制系统与计算机软硬件实现。逆向工程技术及其应用---第二章逆向工程测量系统三坐标测量机可分为主机、测头、电气系统三大部分，如图所示。逆向工程技术及其应用---第二章逆向工程测量系统三坐标测量机的组成（1）主机框架结构标尺系统导轨驱动装置平衡部件转台与附件（2）三维测头即三维测量传感器，它可在三个方向上感受瞄准信号和微小位移，以实现瞄准和测微两项功能。（3）电气系统包括电气控制系统、计算机硬件部分、测量机软件、打印和绘图装置逆向工程技术及其应用---第二章逆向工程测量系统三坐标测量仪的测量过程：1、测量前的准备（1）校准探针（2）工件找正2、数据测量规划—沿着特征方向走，顺着法向采。（１）规则形状的数据采集规划（２）自由曲面的数据采集规划逆向工程技术及其应用---第二章逆向工程测量系统三坐标测量机测量误差的影响因素：（1）检测工件的状态及环境；（2）温度条件；（3）振动；（4）温度；（5）供电电源；（6）压缩空气。逆向工程技术及其应用---第二章逆向工程测量系统课堂小结：本节课重点掌握的内容：（1）测量方法的概念、分类及各类之间优缺点的比较。（2）接触式测量的设备三坐标测量机的原理、组成等。作业：（1）在逆向工程中，物体表面三维数据的获取方法有哪些？（2）三坐标测量机的坐标测量原理是什么？主要组成部件有哪些？