基于U3D的在线测量技术研究.pdf

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1、2014年2月机床与液压Feb．2014第42卷第3期MACHINET00L&HYDRAULICSVo1．42No．3DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．03．027基于U3D的在线测量技术研究李铁钢(沈阳工程学院机械工程系，辽宁沈阳110136)摘要：为提高数控机床加工后的产品检验效率，提出了在机检测的方法并构建了系统的软硬件体系结构。提出了基于U3D模型的在机检测体系流程，论述了测量特征构建、数据规划和程序生成等关键技术，并通过典型实例证明了该方法的有效性，结构件数控编程的效率和质量提高了。

2、关键词：在机检测；U3D文件格式；测量特征；测量规划中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1001—3881(2014)3—098—3‘ResearchontheOn．machineMeasurementBasedonU3DLITiegang(DepartmentofMechanicalEngineering，ShenyangInstituteofEngineering，ShenyangLiaoning110136，China)Abstract：Inordertoimprovetheinspectioneficienc

3、yofpartmachinedintheCNCmachinetool，themethodofon—machinemeasurementandthesystemarchitectureinhardwareandsoftwarewereintroduced．TheflowchartforintegrationsystemwasproposedbasedonU3Dmodel，thenthekeytechnologiesofmeasurementfeatureconstruction，dataplanning，programminga

4、ndotherswerestudied．ThetypicalcasestudyvalidatesthattheproposedmethodcanbeusedtoimproveeficiencyandqualityofCNCprogrammingofstructuralpart．Keywords：On—machinemeasurement；Universal3Dformat；Measurementfeature；Measurementplanning在数控机床完成零件工序的加工后广泛使用坐标测杆长度为50mm。上位计算机通过RS

5、485总线与测量机检测加工精度⋯。为随时监控质量，加工过程数控系统连接，在线检测时机床主轴带动测头触碰中需要经常在数控机床和计量测试单位间周转，导致零件完成数据点测量，通过无线发射装置发送数重复装夹定位和对刀，易产生应变、装夹定位误差和据，数控系统通过无线接收装置接收数据存储，最对刀误差，造成零件超差或报废。在线测量技术是零后数控系统将测量点坐标上传到上位PC机的应用件加工完成后状态不变、在数控机床上直接进行精度程序进行数据处理。检测的技术，可节约定位、找正和周转等辅助时间，1．2测量系统体系流程可即时掌握加工状态信息，进而提

6、高生产效率。数控加工程序使用集成CAD／CAM软件编制，不针对数控机床在线测量问题，提出了基于U3D同系统使用专用的数据文件，互不兼容，如果进行强模型的技术方案，构建了系统的软硬件体系结构并研制数据转换，会发生数据丢失现象。为解决问题，由究了相应的关键技术。Adobe、Intel和微软等25家公司组成的3D工业论坛1系统的体系结构(3DIndustryForm，3DIF)同欧洲计算机制造商协会1．1系统框架集成(EcmaInternationa1)联合推出了轻量化标准通用三结构件在机检测系统由机床数控系统、触发式维(Unive

7、rsal3D，U3D)文件格式。U3D文件格式测头系统、下位Pc机和上位Pc机构成。测头系统去掉了相关工程数据，与设计和制造环境无关，数据由测头本体、信号输出单元、信号接收单元以及信含量大大减少，能实现应用的快速性。在线测量采用号处理单元组成，测头选用瑞士Renishaw公司的U3D模型从CAM模块传递测量原始数据，集成在线OMP40触发式光学测头，尾部为ISO50标准刀柄，测量系统流程如图1所示。收稿日期：2013一O1—25基金项目：国家自然科学基金资助项目(50975043)作者简介：李铁钢(1973一)，男，博士研究生

8、，高级工程师，研究方向为数字化制造技术。E—umil：hgchina@126．COB。第3期李铁钢：基于U3D的在线测量技术研究·99·在线测量规划==：一一一一一一一、，输入零件u如l文件测头标定测量特征构建基于f，⋯盍＼、在线测量昌；．匝皇．的I数据记录在l线检l数据上传