利用Surfacer软件进行自由曲面的数字化检测
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随 着航 天 、造 船 、汽 车 、模
具工业 的飞速发展 ，对产品性能、 外形等方面的要求越来越 高 ，使得 自由曲面零件在现代工业中得 到 了 越来越广泛的应用 ，大部分 自由曲
利用Ｓ ｃ ａ ｅ软件 ｕ ｆ ｒ ｒ
面的尺寸和形状的精度对正确实现
ｒ ｇｓ ｒｔ ｏ 、 Ｐ ｉ ｔｓ ｔ ｔ ～ ｏ ｎ ｅ ｉｔ ａ ｉｎ ｏ ｎ ｅ — ｏ ｐ ｉ ｔ
着将原型件与被测件按上述方式进
ｅ 、Ｍｘ ｄ ｏ ｅ Ｐ ￥ Ｓ ｅ ｗｓ ｕｆ ｅ中的 ｃ 面 的表 面信息 ；３ 曲面配 准是 制 ｓｔ ｉｅ ｍ ｄ 、Ｓ Ｔ Ｉ ｔｐ ｉｅ 行配准；最后定量利用Ｓｒａ ｒ Ｄ ｅ ｉ ａｉｎ ｔ ｕＦ Ｃ ｕ ｉ ｅｅｃ功能计算 ａ ｅ ｏ ｆ 造件 和标 准Ｃ Ｄ Ａ 模型建 立一个 共同 ｒｇｓｒｔｏ 等 ，利 用这 些命令可 Ｓｒ ｃ— ｌ ｄ ｄ ｆｒｎｅ
二、利用Ｓ ｒ ｃ ｒ ｕｆ ｅ￣件进 作一组平面 （ 组平面 Ｊ ａ Ｃ ，分别与 标准 车 门Ｂ（ ｆＣ Ｄ 车 ］ Ａ 模型 Ｊ 用 和 功能是计算机辅助曲面检查、曲面 行 曲面零件误差检测
逆 向工程软件Ｓｒａｅ的主要 ｕＦ ｒ ｃ 造型 、曲面评估及快速样 件。该软 本文 以轿车门外板为例来说明 Ｃ Ｍ（ 其他 检测手段 Ｊ 得的车 Ｍ 或 获 ｕｆ ｅ进 ａ 门点云数据 （ ）相交 ，截取 两组 图２Ａ 件对硬件要求低 ，可运行 于各 种平 利 用逆 向工程软件Ｓ ｒ ｃｒ 行曲 面零件误差检测的过程。 曲线 （ 组曲线是 由点云组成 Ｊ， 一 台及工作站。 、
两者正负法向误差 ，生成误 差检测 的 比较标 准 ：定 量 的 比较 即 比较 实现点云与曲线 、点云 与曲面 、曲 所示。 制造件 与标准 Ｃ Ｄ Ａ 模型 ，得 出误差 面 与 曲面 的 比较 。本 文就 是 利 用 报告。如图１
对于ＣＡＤ模型 已 知的 自由 曲面 精
检 测报告。
零件功能至关重要 ，因此对 自由曲
面的高精度设计、制造和检 测提 出 了更严格的要 求。 在 实际 应 用中 ，经 常需 要基
进行自由曲 面的数字化检测
口 燕 山大学机械工程学院 任玉波 孙惠学
于Ｃ Ｄ 型进行 制造件加 工精度 的 Ａ模
检 测 ，即利 用逆 向工程 方 法寻 求
维普资讯
Ｍ ｏ ｅ Ｍａ ｆ ｔ ｒ ｇ ｄ ｍ ｎｕ ａｃ ｕ ｉ ｎ
数控机床作为一种高度机电 一体化的典型的成熟产品， 以其产泛的通用性、很高的自 动化程度、较 好的加 工精度及柔性
加工方式 ，在现 代化机械 制造领域得到 了广泛而深入 的应用 。本文 介绍 了一种 车床虚 拟加工系统的设计方法 ，并利用ｖｓ ａ ｉ ｌ ｕ
Ｓ ｒａ ｅ在逆 向工程 中的基本 ｕｆｃ ｒ 处理过程是 ：点处理一 曲线处理一
曲面处理。 （） １点处理过程
比较 的 问题 ，本 文
提 出利用 逆向工 程 软件Ｓｕ ｆ ｃ ｒ ｒａ ｅ 的定
位与 比较 功能进 行
自由曲面 的在线 检 测 。实 验 结果表 明 所 提 方 法 是 可 行
Ｂａ ｉ和Ｏｐ ｎ 技术 实现了该系统。 系统运 行结果表明 ，该虚拟加工 系统 较好地实现 实时仿真 ，具有逼真的仿真效果 ，可 ｓｃ ｅ ＧＬ
广泛应用于数控教学及培训中。
一
种数控机床虚拟加工系统实现方法
口 济 宁职业技术学院 钱学军 刘婷
对于昂贵的数控机床 ，一方面 于学生的安全 。因此 ，开发数控加 计 目标 ，是要设计 出与机床数控系 往往缺乏购买和维护的资金 ；另一 工教 学仿 真 系统 ，并 用于教 学 实 统操作 面板 完全相 同的交互界面 ， 并实现界面上所有按钮的功能以及 方面学生毕竟缺乏实际工作 经验 ， 验 ，为学 生提供一个 良好的模拟操 出现误操作的可能性很大 ，严重时 作 环境 ，已成为许 多学校和培训部 由此引起的显示状态 画面 的变化及
Ｓｒａｅ软件 的这些功能 ，实现 曲 ｕｆｃｒ 面产品的在线检测 的。
２截 面线 比较法 ． （ ） Ｓ ｒａ ｅ 中 ，在平行 于 １在 ｕ ｆ ｃ ｒ
度检 测 ，存在 被测 曲面 与标准Ｃ Ｄ Ａ 模
型 难以 配准和 定量
一、Leabharlann Ｓ ｒｃｒ ｕｆ ｅ￣件简 介 ａ
最小惯性主轴的方向每 隔一 定距离
两个 自由曲面的定量化 比较方法 。 整个过 程包括 三个 主要步骤 ： 数据
的连接 。
１ 接 比 较 法 ． 直
另外 ，Ｓ ａ ｅ 提供ｌ 种 ｕ ｆｃ ｒ ｒ Ｏ
直接比较法￣ ＥＳｒ ｏｒ ｕｆ ｅ中， ａ
在此 的获 取 、３ 曲面 配准和 定 量 的 比 不 同 的 方 法 进 行 曲 面 匹 配 。 比 首先对点数据进行某些预处理， Ｄ ｉｅ ｔ ｌｇ ｍ ｎ／ ｒ 接 较 。数 据 的获 取 即通过 接 触 式或 较 常 用 的是 Ｄ ｃ ａ １ｎ ｅ ｔ 基础上对构造件构造参数曲面； 非接 触式 的测 量手 段获 得 被 测 曲
（） ３曲面创建过 程
一
般来说 ，用Ｓｒａｅ软件创 ｕｆｃ ｒ
建 曲面的过程包括 以下步骤 ： 决定
生成 哪 种 曲面一 创建 曲面一 诊 断
和修 改 曲面一 有 效地 进行 曲面 片
图１直接 比较 法检 测轿 车门板
Ｃ ＤＣ Ｍ与制造业信息化 ・ ０ ７ Ａ ／Ａ ２ ０ 年第２ 期 １ ～３ ９ ３
的 ，为复 杂 自由曲 面 零件 的在 线检测 开辟 了一条 有效 的
途径 。
将分 离 的点 云对 齐 、点 云检 测、去除噪音点、点云精简和 点云
的区域 分割等。 （） 创建过程 ２曲线
一
般来说 ，用Ｓｒａｅ软件创 ｕｆｃｒ
建 曲线 的过程包括 以下步骤 ：判断 和 决定生成 哪种 类型 的曲线一 创建 曲线一诊 断和修改 曲线。
随 着航 天 、造 船 、汽 车 、模
具工业 的飞速发展 ，对产品性能、 外形等方面的要求越来越 高 ，使得 自由曲面零件在现代工业中得 到 了 越来越广泛的应用 ，大部分 自由曲
利用Ｓ ｃ ａ ｅ软件 ｕ ｆ ｒ ｒ
面的尺寸和形状的精度对正确实现
ｒ ｇｓ ｒｔ ｏ 、 Ｐ ｉ ｔｓ ｔ ｔ ～ ｏ ｎ ｅ ｉｔ ａ ｉｎ ｏ ｎ ｅ — ｏ ｐ ｉ ｔ
着将原型件与被测件按上述方式进
ｅ 、Ｍｘ ｄ ｏ ｅ Ｐ ￥ Ｓ ｅ ｗｓ ｕｆ ｅ中的 ｃ 面 的表 面信息 ；３ 曲面配 准是 制 ｓｔ ｉｅ ｍ ｄ 、Ｓ Ｔ Ｉ ｔｐ ｉｅ 行配准；最后定量利用Ｓｒａ ｒ Ｄ ｅ ｉ ａｉｎ ｔ ｕＦ Ｃ ｕ ｉ ｅｅｃ功能计算 ａ ｅ ｏ ｆ 造件 和标 准Ｃ Ｄ Ａ 模型建 立一个 共同 ｒｇｓｒｔｏ 等 ，利 用这 些命令可 Ｓｒ ｃ— ｌ ｄ ｄ ｆｒｎｅ
二、利用Ｓ ｒ ｃ ｒ ｕｆ ｅ￣件进 作一组平面 （ 组平面 Ｊ ａ Ｃ ，分别与 标准 车 门Ｂ（ ｆＣ Ｄ 车 ］ Ａ 模型 Ｊ 用 和 功能是计算机辅助曲面检查、曲面 行 曲面零件误差检测
逆 向工程软件Ｓｒａｅ的主要 ｕＦ ｒ ｃ 造型 、曲面评估及快速样 件。该软 本文 以轿车门外板为例来说明 Ｃ Ｍ（ 其他 检测手段 Ｊ 得的车 Ｍ 或 获 ｕｆ ｅ进 ａ 门点云数据 （ ）相交 ，截取 两组 图２Ａ 件对硬件要求低 ，可运行 于各 种平 利 用逆 向工程软件Ｓ ｒ ｃｒ 行曲 面零件误差检测的过程。 曲线 （ 组曲线是 由点云组成 Ｊ， 一 台及工作站。 、
两者正负法向误差 ，生成误 差检测 的 比较标 准 ：定 量 的 比较 即 比较 实现点云与曲线 、点云 与曲面 、曲 所示。 制造件 与标准 Ｃ Ｄ Ａ 模型 ，得 出误差 面 与 曲面 的 比较 。本 文就 是 利 用 报告。如图１
对于ＣＡＤ模型 已 知的 自由 曲面 精
检 测报告。
零件功能至关重要 ，因此对 自由曲
面的高精度设计、制造和检 测提 出 了更严格的要 求。 在 实际 应 用中 ，经 常需 要基
进行自由曲 面的数字化检测
口 燕 山大学机械工程学院 任玉波 孙惠学
于Ｃ Ｄ 型进行 制造件加 工精度 的 Ａ模
检 测 ，即利 用逆 向工程 方 法寻 求
维普资讯
Ｍ ｏ ｅ Ｍａ ｆ ｔ ｒ ｇ ｄ ｍ ｎｕ ａｃ ｕ ｉ ｎ
数控机床作为一种高度机电 一体化的典型的成熟产品， 以其产泛的通用性、很高的自 动化程度、较 好的加 工精度及柔性
加工方式 ，在现 代化机械 制造领域得到 了广泛而深入 的应用 。本文 介绍 了一种 车床虚 拟加工系统的设计方法 ，并利用ｖｓ ａ ｉ ｌ ｕ
Ｓ ｒａ ｅ在逆 向工程 中的基本 ｕｆｃ ｒ 处理过程是 ：点处理一 曲线处理一
曲面处理。 （） １点处理过程
比较 的 问题 ，本 文
提 出利用 逆向工 程 软件Ｓｕ ｆ ｃ ｒ ｒａ ｅ 的定
位与 比较 功能进 行
自由曲面 的在线 检 测 。实 验 结果表 明 所 提 方 法 是 可 行
Ｂａ ｉ和Ｏｐ ｎ 技术 实现了该系统。 系统运 行结果表明 ，该虚拟加工 系统 较好地实现 实时仿真 ，具有逼真的仿真效果 ，可 ｓｃ ｅ ＧＬ
广泛应用于数控教学及培训中。
一
种数控机床虚拟加工系统实现方法
口 济 宁职业技术学院 钱学军 刘婷
对于昂贵的数控机床 ，一方面 于学生的安全 。因此 ，开发数控加 计 目标 ，是要设计 出与机床数控系 往往缺乏购买和维护的资金 ；另一 工教 学仿 真 系统 ，并 用于教 学 实 统操作 面板 完全相 同的交互界面 ， 并实现界面上所有按钮的功能以及 方面学生毕竟缺乏实际工作 经验 ， 验 ，为学 生提供一个 良好的模拟操 出现误操作的可能性很大 ，严重时 作 环境 ，已成为许 多学校和培训部 由此引起的显示状态 画面 的变化及
Ｓｒａｅ软件 的这些功能 ，实现 曲 ｕｆｃｒ 面产品的在线检测 的。
２截 面线 比较法 ． （ ） Ｓ ｒａ ｅ 中 ，在平行 于 １在 ｕ ｆ ｃ ｒ
度检 测 ，存在 被测 曲面 与标准Ｃ Ｄ Ａ 模
型 难以 配准和 定量
一、Leabharlann Ｓ ｒｃｒ ｕｆ ｅ￣件简 介 ａ
最小惯性主轴的方向每 隔一 定距离
两个 自由曲面的定量化 比较方法 。 整个过 程包括 三个 主要步骤 ： 数据
的连接 。
１ 接 比 较 法 ． 直
另外 ，Ｓ ａ ｅ 提供ｌ 种 ｕ ｆｃ ｒ ｒ Ｏ
直接比较法￣ ＥＳｒ ｏｒ ｕｆ ｅ中， ａ
在此 的获 取 、３ 曲面 配准和 定 量 的 比 不 同 的 方 法 进 行 曲 面 匹 配 。 比 首先对点数据进行某些预处理， Ｄ ｉｅ ｔ ｌｇ ｍ ｎ／ ｒ 接 较 。数 据 的获 取 即通过 接 触 式或 较 常 用 的是 Ｄ ｃ ａ １ｎ ｅ ｔ 基础上对构造件构造参数曲面； 非接 触式 的测 量手 段获 得 被 测 曲
（） ３曲面创建过 程
一
般来说 ，用Ｓｒａｅ软件创 ｕｆｃ ｒ
建 曲面的过程包括 以下步骤 ： 决定
生成 哪 种 曲面一 创建 曲面一 诊 断
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图１直接 比较 法检 测轿 车门板
Ｃ ＤＣ Ｍ与制造业信息化 ・ ０ ７ Ａ ／Ａ ２ ０ 年第２ 期 １ ～３ ９ ３
的 ，为复 杂 自由曲 面 零件 的在 线检测 开辟 了一条 有效 的
途径 。
将分 离 的点 云对 齐 、点 云检 测、去除噪音点、点云精简和 点云
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一
般来说 ，用Ｓｒａｅ软件创 ｕｆｃｒ
建 曲线 的过程包括 以下步骤 ：判断 和 决定生成 哪种 类型 的曲线一 创建 曲线一诊 断和修改 曲线。
