使用萬濠三次元影像測量儀進(jìn)行復(fù)雜工件測量,可按以下步驟操作:
一、前期準(zhǔn)備
1、清潔工件:確保工件表面無灰塵、油污等雜質(zhì),以免影響測量精度和成像質(zhì)量。對于復(fù)雜形狀的工件,更要仔細(xì)清理其邊角、縫隙等部位。
2、選擇合適夾具:根據(jù)工件的形狀、尺寸和特性,選擇合適的夾具將工件固定在測量平臺上,保證工件在測量過程中穩(wěn)定且位置準(zhǔn)確。對于不規(guī)則形狀的工件,可能需要定制專用夾具或使用多功能組合夾具。
3、校準(zhǔn)儀器:按照儀器的操作手冊,對影像測量儀進(jìn)行校準(zhǔn),包括坐標(biāo)系統(tǒng)校準(zhǔn)、鏡頭畸變校正等,以確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。這是進(jìn)行復(fù)雜工件測量前的重要準(zhǔn)備工作,可有效減少儀器誤差對測量結(jié)果的影響。
二、建立坐標(biāo)系
1、定義原點:在工件上選擇一個合適的基準(zhǔn)點作為坐標(biāo)系的原點,通常選擇工件的幾何中心、設(shè)計基準(zhǔn)點或加工基準(zhǔn)點等。通過測量該點的坐標(biāo)值,將其設(shè)定為坐標(biāo)系的原點,以確定工件在測量空間中的位置。
2、確定軸向:根據(jù)工件的形狀和測量要求,確定坐標(biāo)系的X、Y、Z軸方向。一般情況下,X、Y軸位于工件的平面內(nèi),Z軸垂直于該平面。可通過測量工件上的平行邊、垂直面等特征來確定軸向,確保坐標(biāo)系與工件的實際形狀和位置相符合。
三、測量元素
1、點測量:對于復(fù)雜工件上的關(guān)鍵特征點,如圓心、交點、頂點等,可使用點測量功能。將十字絲對準(zhǔn)特征點的中心,通過自動尋邊或手動采點的方式獲取其精確坐標(biāo)值。對于一些難以直接瞄準(zhǔn)的點,可采用放大圖像、調(diào)整對比度等方法來提高采點的準(zhǔn)確性。
2、線測量:測量工件上的直線邊、輪廓線等。先選擇兩點確定一條直線,然后通過影像測量儀的線性掃描功能,獲取直線上各點的坐標(biāo)值,從而擬合出直線的方程。對于斜線或曲線部分,可分段測量并分別擬合,以提高測量精度。
3、圓測量:對于工件上的圓形或圓弧形特征,如孔、軸、圓弧面等,使用圓測量功能。通過測量圓的邊緣點,確定圓的圓心坐標(biāo)和半徑值。同樣,對于橢圓等二次曲線,也可使用相應(yīng)的測量功能進(jìn)行擬合測量。
4、角度測量:測量工件上的兩直線夾角、圓弧夾角等。通過測量構(gòu)成角度的兩條直線或圓弧的相關(guān)點,利用三角函數(shù)或幾何關(guān)系計算出角度值。對于一些復(fù)雜的空間角度,可通過多視角測量和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的方法來確定。
四、構(gòu)建三維模型
1、多層測量:對于具有高度變化的復(fù)雜工件,需要在不同高度平面上進(jìn)行分層測量。先將Z軸移動到某一特定高度,完成該平面內(nèi)的二維測量后,再移動Z軸到另一個高度,重復(fù)二維測量過程。通過對多個不同高度平面的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行整合,構(gòu)建出工件的三維模型。
2、曲面測量:對于曲面形狀的工件,采用曲面測量功能。通過測量曲面上的多個點云數(shù)據(jù),利用專業(yè)的算法擬合出曲面的數(shù)學(xué)模型,如球面、圓柱面、圓錐面等。對于自由曲面,可通過離散點云數(shù)據(jù)進(jìn)行插值擬合,得到近似的曲面模型。
五、數(shù)據(jù)分析與處理
1、尺寸計算:根據(jù)測量得到的三維模型和相關(guān)數(shù)據(jù),計算工件的各種尺寸參數(shù),如長度、寬度、高度、直徑、半徑、角度等。可通過儀器自帶的測量軟件或?qū)С鰯?shù)據(jù)到專業(yè)的CAD、CAM軟件中進(jìn)行精確計算。
2、形位公差評估:對工件的形狀和位置公差進(jìn)行分析和評估,判斷其是否符合設(shè)計要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。常見的形位公差包括直線度、平面度、圓度、圓柱度、同軸度、對稱度等。通過與預(yù)設(shè)的公差范圍進(jìn)行比較,及時發(fā)現(xiàn)工件的超差部位,并進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和修正。
3、逆向工程應(yīng)用:如果需要對復(fù)雜工件進(jìn)行逆向工程設(shè)計,可將測量得到的三維模型數(shù)據(jù)導(dǎo)入到逆向工程軟件中,進(jìn)行進(jìn)一步的處理和優(yōu)化。通過提取特征、重建曲面、生成實體模型等操作,實現(xiàn)對工件的數(shù)字化建模和再設(shè)計,為產(chǎn)品的改進(jìn)和創(chuàng)新提供依據(jù)。
使用萬濠三次元影像測量儀進(jìn)行復(fù)雜工件測量時,需做好前期準(zhǔn)備,建立準(zhǔn)確的坐標(biāo)系,運用多種測量元素獲取數(shù)據(jù),構(gòu)建三維模型,最后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與處理,包括尺寸計算、形位公差評估及逆向工程應(yīng)用等,以確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。
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