逆向工程中三坐标测量数据处理的研究及系统开发

逆向工程是当前机械行业的一个热点，是实现产品快速制造的重要手段。三坐标数据测量是逆向工程的基础，而三坐标测量数据处理则是其中的一个重要环节，在很大程度上制约着逆向造型的质量和效率。本文在归纳、总结国内外研究现状和存在问题的基础上，围绕三坐标测量数据处理中的若干问题，如数据转换、重定位整合和对称基准重建等进行了研究，并自主研制开发了三坐标测量数据辅助处理系统。 在数据转换中，针对目前应用软件进行格式转换的单一性和单向型，研究开发了多种测量数据格式和多种IGES格式间的双向转换，并提供了测量数据文件存放的规范化，IGES数据自动分色、分层等功能。 在重定位整合中，根据三点定位原理，利用刚性变换矩阵，将多次定位下的测量数据整合到一个坐标系中。整个变换过程为刚性变换，产品不会发生扭曲变形。系统根据文件命名规则，搜索和建立整合路径，全自动完成重定位整合。 对称基准是产品的各种形位基准中最重要和最常见的几何特征，正确地识别对称基准对减少测量、造型工作量，提高造型质量有重要作用。本文将对称基准重建这一过程等价转换为：通过一系列空间旋转、平移变换，使对称产品处于以X一2平面为对称面的位置，从而达到重建目的。按实现方法分为：手工整段重建、手工分段重建和自动重建。 最后，根据理论研究结果，在Window NT／98平台上采用Visual C++进行系统开发，并应用于一系列摩托车外观塑件测量数据的检验处理。实践表明该系统较好地解决了数据格式的多对多转换、重定位整合以及对称基准重建等问题，使三坐标测量数据处理的效率和质量得以明显提高。