机械零件综合测量及反求综合实验报告

实 验 报 告

实验名称：                          

学科专业：                          

学生姓名：                          

学    号：                          

指导教师：                          

实验时间：      年       月       日

实验成绩：                          

南京理工大学机械工程学院

1.实验目的

1）三坐标测量仪的使用；

2）握相应的计算机数据采集系统的使用；

3）解数据点采集的技巧；

4）掌握反求设计方法。

2.实验仪器

1）HC5000 型坐标测量仪一台；

2）装有相关数据采集系统的计算机一台。

3.实验内容

利用三坐标测量仪采集鼠标外壳点云，将点集保存为 .igs 格式文件，然后将igs文件导入三维软件（UG 4.0），反求鼠标外壳。

4.实验步骤

1）鼠标放置在三坐标测量仪测量平台上，调整鼠标方位，使鼠标对称平面与三坐标测量仪的X 轴平行。测量头选用直径2mm的红宝石球形测量头。

2）开计算机和数据采集软件，设置点输出为AUTOCAD 3D 格式，打开AUTOCAD软件，设置点模式“point style”为“×”，将“Draw”菜单下的“point”设置为“multiple point”

3）打开三坐标测量仪开关，按“F”“T”连接计算机数据采集系统，将测量头移动至鼠标对称平面处（鼠标左右两键接缝处），按“F”“N”清零。

4）开始点的采集，因为此鼠标为对称形状，所以取点的时候可以只取右半边部分的点，将右半边的点对对称平面做镜像即可。这样大大减少点的采集工作。取点的时候先将边界点测出，然后再取5纵3横。

5）点采集完毕后在AUTOCAD 先保存文件，然后在“command”指令后边输入“igesout”，选择生成“igs”文件路径。至此点采集工作完成。

6）将igs 文件导入UG 软件。

7）因为原点建立在对称平面，所以Y-O-Z平面即为对称面，通过此对称面镜像右半部分点得到整个鼠标覆盖件外形点集。如图1所示。

图1 鼠标外形点集

8）用三阶样条曲线进行拟合各横向线（U向）和纵向线（V向），如图2所示。

图2 拟合后的样条曲线

9）运用曲率梳对各曲线进行曲率分析，可看出曲线比较光滑。

10）运用以上建立的U，V 方向的网格曲线建立曲面。

11）描出曲面，描出的曲面如图3所示

图3 由网格曲线建立曲面

12）对底部边界进行处理，底部边界为X-O-Y平面内一个二维曲线，利用曲面扩大功能将底部往外延伸。然后以底部水平面利用曲面裁剪功能将过多部分裁掉。 

13）对曲面进行曲率分析，如图4所示。通过分析可以看出，鼠标覆盖件曲面质量良好。

图4 曲率变化图

14）对曲面加厚生成实体，如图5所示

图5 生成实体后的覆盖件

5.实验结果分析

经分析，得此实体的体积为116.5387mm3。材料选取ABS 塑料：其密度为1050kg/ m3；质量为11.92g。

6.实验感悟与体会

由于实验使用的是机械式三坐标测量仪，加之操作不熟练，有些点取得有偏差，影响了生成曲线的质量，在拟合曲线的过程中，我采用了不利用偏差过大的点的办法来避免不良点的影响，但是有些不良点位置关键，造成关键位置点不足，使得曲线与真实的线之间的差别加大。

对于边界，除了底边有很明确的边界，其他三边边界不能准确得到，只能是近似的边界。