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安徽鼎邁計量檢測服務有限公司
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三坐標測量軟件功能和應用分類 安徽鼎邁計量檢測服務有限公司檢測中心是專業(yè)的第三方檢測機構，高精度三坐標測量儀可以滿足不同客戶的三坐標測量服務的要求！
三坐標測量軟件功能和應用分類
1、箱體類零件
這類零件以組合平面和孔或軸為主要元素，主要測量空間尺寸與元素的形狀位置誤差。相對來講，這是zui基本、zui簡單的一類測量任務。對測量軟件的要求主要包括 計算方法的正確性、功能的完整性及操作的便利性三個方面。關于算法的正確性，標準化組織在2001年公布了“計算高斯擬合要素的誤差的評定”。目前權 威的評價仍然是德國PTB認證，它通過在理論數據上迭加各種可控噪聲模擬測量機的隨機誤差，來檢驗軟件算法的收斂性和結果。軟件功能的完整性是看是否包含 所有形狀位置誤差項，是否具有多重、國家標準，例如zui小二乘，zui大實體，zui小實體等。
形狀公差的測量雖然是所有測量軟件包的基本功能，但以CAD為引擎的新一代測量軟件包，通過數模編程、圖形環(huán)境、圖形報告功能，卻使操作方式和工作效率有 了革命性的改變。箱體類零件的CAD編程技術，仍需發(fā)展的是如何從數模上提取公差值、而不僅僅是形狀尺寸的理論值，這項技術涉及到三維數模上的公差標注方 法，還有待于新的技術規(guī)范的形成和CAD設計軟件的同步發(fā)展。
具有CAD的測量軟件包已不*于對單個零件的測量，還在繼續(xù)向裝配組件發(fā)展。即可以由單個零件的測量數據進行裝配模擬，以預測實際的組件狀況。
2、自由曲面類
自由曲面(包括自由曲線)類零件，以測量輪廓度為特點，從簡單的凸輪，到飛機機翼和汽車覆蓋件。傳統(tǒng)測量軟件包將這部分歸類為“曲線/曲面”測量。實際上 在測量方式和軟件內部處理上均是以測點方式實現的。即先確定一系列理論點，再測量這些實際點，在結果評價時再按照輪廓度要求進行。
這種傳統(tǒng)的測量方案主要是受到兩個方面技術條件的限制，一方面是測量機只能作分離點的測量，另一方面測量軟件不能處理曲線和曲面的數學模型。這種測量方式 對三坐標測量機的空間定位精度也非常敏感。由于控制系統(tǒng)的跟隨誤差引起的測頭空間運動不到位或過定位誤差都直接引入到測量點的位置誤差，造成實測點本身的 偏離。值得一提的是，測量機空間定位精度差別是很大的，但卻不在驗收檢驗范圍之內，這就要看各個廠家的出廠控制要求了。
CAD數模的使用，是曲線/曲面的測量數據處理方法由“點到點”改變?yōu)?ldquo;點到曲線”和“點到曲面”，在軟件包內部使用的理論模型是真正的曲線/曲面。這一 改變提高了測量數據的精度，克服了三坐標測量機的空間定位誤差的影響。加上連續(xù)掃描測頭的應用，使測量效率大幅度提高，一條掃描線就可實現一個截面輪廓的 測量和分析。三坐標測量軟件功能和應用分類
測量技術的改變需要用戶測量工藝規(guī)范的改變，但這往往是不同步的。因為對于一個大公司來說，要在已成熟定型的產品生產工藝上，作任何的修改，都要涉及到一 大批人的參與和認可，工作量是巨大的，過程是復雜的。目前，還有相當一部分產品仍在沿用老的測量方法。當然，越來越多的新產品生產線，已將三坐標作為主要 的在線檢測工具而取代檢具，在測量效率上有了更高的要求，從而尋求新的測量技術。例如德國大眾集團公司對汽車鈑金件的檢測，從沖壓件、焊接件、到車 身，形面輪廓已全部采用三坐標測量機，對截面掃描線控制。
自由曲面的輪廓測量，進一步發(fā)展是云圖測量。使用面掃描測頭，快速采集高密度的面形數據和理論數模比較，給出誤差的面分布圖。毫無疑問，面分布圖具有更大 的信息量，能夠全面地評價零件的輪廓度誤差，也對零件的修復提供了zui直觀的指示，例如模具制造與維修。但這一技術目前還未到大量應用階段，原因有幾個方 面：一是用于數據采集的測頭主要為激光面掃描型式，價格高昂，而精度比標準接觸式測頭有數量級上的差別;別一方面，這種新技術也需要質量控制部門的一個認 可過程。
薄壁件的測量是自由曲面測量的另一大類型，它以汽車和摩托車覆蓋件、家電外殼為主要代表。薄壁件除了面形輪廓外，具有許多種特殊的測量元素，例如，槽、 縫、孔、邊緣點、曲面交點，局部zui高點/zui低點、定位銷，螺柱等。具有薄壁件測量功能的軟件包對這些元素都有現成的測量功能，不需要額外編程處理。
薄壁件測量中的另一重要方面是坐標找正。因為這類零件不象箱體類，有基準平面，基準線等定位元素，不能使用簡單的3-2-1建坐標方法。而行之有效的方法 是具有優(yōu)化功能的zui佳匹配算法。根據邊界條件和誤差控制方式的不同，針對各種典型情況，zui佳匹配的坐標找正又有多個變種，例如，有CAD數模和無CAD數 模條件下的坐標找正，6點找正是zui少變量情況下的一個特例。但大多數zui佳匹配意義下的坐標找正都是針對已測元素的一種事后數據處理，對測量點本身的準確性 沒有控制，所以找正的精度也無法保證。在基準元素中含有曲面點的情況下，這個問題尤為突出，甚至無法完成，因為在建坐標之前，無法準確測得曲面上的 點。例如，葉片的形面找正，沖壓類零件的找正。
特別值得一提的是一種稱為“ 迭代法(iteration)”的坐標找正方法，它能夠適應各種應用情況，且具有很高的精度。它是通過聯機重復測量不斷逼近基準元素，進行多次*匹配，直至達到規(guī)定的精度要求。這種找正精度是可控的，對各基準元素還可以設置權重。
在汽車車身測量中，通行的辦法是先對規(guī)定的參考點(RPS)找正，在RPS點的測量值達到要求之后，才能正式開始全面測量。如果RPS點的測量值達不到要求，則該零件即不合格，無須繼續(xù)測量。
這是指齒輪、葉片、蝸輪/蝸桿、螺紋等一類零件，其形狀通過一組標準參數來控制。對這類零件的檢查有兩部分內容，一是控制參數，二是輪廓型線或型面。輪廓 型線型面的測量實際上就是曲線曲面測量，較為簡單，通用測量軟件包也可以實現。但特定的控制參數的評價則需要*專業(yè)的算法，要符合行業(yè)的標準和規(guī)范。通 用測量軟件包均不包含這些內容，僅能作幾何尺寸測量和形線形面輪廓測量。
在這一領域，QUINDOS一直是*的完成特定形面測量的專業(yè)軟件包。它對各類零件都有*現成的功能模塊來實現參數輸入，自動測量、計算評價及報告輸出。并且QUINDOS的評價算法都是在行業(yè)專業(yè)人士的參與下完成的，性得到普遍認可。
容易被用戶忽略的一個問題是對測量機本身的要求。三坐標測量機首先要有足夠的精度，才能測量一定精度等級的零件。探測誤差直接影響輪廓形面的精度，往往起著決定性的作用。另外，連續(xù)掃描測頭和自定中心功能也可將測量的精度和效率大大提高。
4、反求測量
逆向工程是近年來飛速發(fā)展的一項技術，三坐標測量機作為這一系統(tǒng)中的一個重要環(huán)節(jié)，得到了大量應用。但相當一部分人錯誤地將測量軟件與反求設計軟件混為一 談，認為測量機測出的結果就應當是三維CAD數模，甚至就是加工程序。這是一個*的誤會。測量機在逆向工程中的角色就是三維數據的采集，也就是反求測 量。測量軟件的表現水平就在于采點的自動化程度、效率以及與CAD軟件的接口能力上。
逆向工程基本上可以分為兩種，*種就是簡單復制，也叫作CAM反求，傳統(tǒng)上叫仿型，要求地拷貝零件。這種反求方法較簡單，用測量機實現的方式是 使用連續(xù)掃描測頭，逐行連續(xù)采集數據，并直接轉換為加工daoju路徑。在有的測量機上還可以裝上銑削頭，直接完成加工。
因為零件本身的表面缺陷和測量點的誤差都會*復制到新的產品上，這種反求適用于精度要求不高和簡單的低端產品，例如玩具業(yè)。技術含量較高的是CAD反 求，它要將測量點造型生成CAD數模，通過重新修飾和修改過的數模生成全新的產品。這里的關鍵技術是將測量數據轉化為數模，這是典型的CAD設計造型工 作，而不是測量軟件的范疇。
如何由測量數據實現數模重建，仍然有兩種不同的作法， *種是由關鍵點重建，按CAD的傳統(tǒng)造型模式，按點-線-面的方法完成;第二種是由點云(point cloud)直接生成曲面數模。
總之，由測量點重建CAD數模的功能還是要靠CAD軟件包來實現， 人們夢想的由三坐標測量機直接產生出CAD數模的功能還遠沒有實現。現在有越來越多的針對測量數據進行造型的軟件包出現，例如，Delcam、 Geomagic Studio、Rhino等，成為一個十分活躍的領域。從發(fā)展上看，這種軟件包作為三坐標測量機的后處理工具是非常合理的。因為造型過程是需要時間 的，往往比測量采點的時間長得多，不可能包含在聯機測量軟件包中占用三坐標測量機的使用時間。
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