本文將介紹一種基于某三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)進(jìn)行的曲面逆向工程研究，并以Pro/E的Pro/SCANTOOLS為例，簡(jiǎn)單地展示了應(yīng)用效果。 U^SJWYi<Y  
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引言 |>a sGP  
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在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和制造過(guò)程中，己廣泛使用計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模刑描述的，設(shè)計(jì)和制造者面對(duì)的是實(shí)物樣件。為了適應(yīng)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，需要通過(guò)一定途徑將實(shí)物樣件轉(zhuǎn)化為CAD模型，以期利用計(jì)算機(jī)輔助制造、快速原形制造工具、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理及計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處理或管理。目前，與這種從實(shí)物樣件獲取產(chǎn)品數(shù)學(xué)模型相關(guān)的技術(shù)，己發(fā)展為CAD/CAM系統(tǒng)中的一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的分支，即“逆向工程”，或稱反向工程、反求工程。 CrC1&F\dq  
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1 技術(shù)路線 >oi`%V  
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在本項(xiàng)目中，筆者開(kāi)發(fā)了相關(guān)程序模塊，利用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)采集點(diǎn)云數(shù)據(jù)；然后利用自行開(kāi)發(fā)的格式轉(zhuǎn)換器將點(diǎn)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(jì)軟件處理點(diǎn)云，得到相關(guān)的幾何型面，用于后續(xù)的設(shè)計(jì)。 57IAH$n8o  
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1.1 點(diǎn)云采集 T X.YTU  
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通過(guò)觸發(fā)式數(shù)據(jù)采集方法，利用EOS544三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)和MH20i手動(dòng)測(cè)頭，在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量軟件WinMeil Plus提供的二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)下，針對(duì)不同的情況開(kāi)發(fā)獨(dú)立點(diǎn)掃描、曲線掃描和曲面掃描3個(gè)程序塊完成點(diǎn)云采集。 0FmYM@Wc  
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1.1.1 硬件條件 -
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三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是綜合利用精密機(jī)械、微電子、光柵和激光干涉等先進(jìn)技術(shù)的測(cè)量?jī)x器。利用x、y、z3個(gè)相互垂直的坐標(biāo)軸，組成三 維參考系，利用導(dǎo)軌上裝有的位移測(cè)量系統(tǒng)，和裝在z軸上的三維電子探頭，可在空間各方向?qū)��?fù)雜零件如箱體、模具、外殼、發(fā)動(dòng)機(jī)零件的尺寸、形狀和相互位置，進(jìn)行高精度和高效率的測(cè)量。而且可通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)整個(gè)測(cè)量過(guò)程和數(shù)據(jù)處理的程序化。其測(cè)量精度高、通用性好，被廣泛用于機(jī)械制造、電子工業(yè)、汽車(chē)工業(yè)、航空及國(guó)防工業(yè)等。在本項(xiàng)目中，筆者利用EOS544三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)配置MH20i手動(dòng)測(cè)頭在Winmeil Plus通用測(cè)量軟件的平臺(tái)下完成數(shù)據(jù)采集。 Br.$:g#  
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1.1.2 點(diǎn)云采集程序模塊 -b+VzVJZ  
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Winmeil Plus是EOS544三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的基本測(cè)量和控制軟件，它運(yùn)行于WINDOWS2000之下,軟件兼有易用性和靈活性，可應(yīng)用于手動(dòng)和自動(dòng)測(cè)量機(jī),并支持單臂和雙臂測(cè)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(yǔ)言，為用戶二次開(kāi)發(fā)和特殊應(yīng)用編程提供了開(kāi)放性。編程語(yǔ)言豐富，包括元素測(cè)量、數(shù)據(jù)輸出、文件操作、算術(shù)計(jì)算和邏輯運(yùn)算。 wYy=Tl-N  
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在本項(xiàng)目中，在Winmeil Plus通用測(cè)量軟件的平臺(tái)下，利用其自學(xué)習(xí)功能，開(kāi)發(fā)了獨(dú)立點(diǎn)掃描、曲線掃描和曲面掃描3個(gè)程序塊完成點(diǎn)云采集。 \U $'3M  
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(1)獨(dú)立點(diǎn)采集 >+y[HTf-  
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該程序模塊用于測(cè)量機(jī)手動(dòng)進(jìn)行點(diǎn)采集。主要用于簡(jiǎn)單形體零件的關(guān)鍵點(diǎn)采集和邊界點(diǎn)采集。 RGFanP  
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(2)線采集程序 6L[