1 零件表面測(cè)量點(diǎn)的自動(dòng)生成

圖1 平面上測(cè)量點(diǎn)

圖2 N形求解 圖3 法向求解



1. 平面
   三個(gè)不共線的點(diǎn)決定一個(gè)平面，但作為一般規(guī)則，在一個(gè)平面上至少應(yīng)有4個(gè)測(cè)量點(diǎn)，這是由于實(shí)際平面與理想平面存在差異，4個(gè)測(cè)量點(diǎn)可以更準(zhǔn)確的反映實(shí)際平面的特征。對(duì)于一個(gè)長(zhǎng)方形的理想平面，合理的測(cè)量點(diǎn)應(yīng)該平均地分布在4個(gè)位置上，每個(gè)點(diǎn)離邊界的距離是長(zhǎng)或?qū)挼膸追种��?圖1)，其中取L₁=L/10，W₁=W/10。
   但是，如果長(zhǎng)方形是較細(xì)長(zhǎng)的(長(zhǎng)寬比L/W>4)，則確定的4個(gè)測(cè)量點(diǎn)將形成一個(gè)很長(zhǎng)的跨度，這對(duì)實(shí)際測(cè)量不利。因此，有必要適當(dāng)?shù)卣{(diào)整一些測(cè)量點(diǎn)。例如，將4個(gè)測(cè)量點(diǎn)形成的長(zhǎng)方形的長(zhǎng)再劃分成8等份，對(duì)角線上的兩個(gè)點(diǎn)可向內(nèi)調(diào)整移動(dòng)兩格，參見(jiàn)圖1中的點(diǎn)2和點(diǎn)4。
   如果選擇的平面不是一個(gè)理想平面(如：非矩形或內(nèi)部有孔)，按上述方法確定的4個(gè)測(cè)量點(diǎn)會(huì)有點(diǎn)落在實(shí)際平面之外。此時(shí)，必須尋找一個(gè)位于此平面內(nèi)的點(diǎn)來(lái)替代原測(cè)量點(diǎn)。如果這個(gè)點(diǎn)在平面的一個(gè)角上，它就沿對(duì)角線方向向內(nèi)按“N”形移動(dòng)(圖2)，這種方法稱(chēng)為“N形求解”。如果這個(gè)點(diǎn)靠近一條邊，那它就沿邊的法線方向向內(nèi)移動(dòng)(圖3)，這就稱(chēng)“法向求解”。圖2求解順次是D₀、D₁、D₂、……D_n，直到D_n點(diǎn)落在平面內(nèi)部。圖3求解順次是D₀、D₁、D₂、……D_n，直到D_n點(diǎn)落在平面內(nèi)部。


2. 圓柱面和圓錐面
   對(duì)于圓柱面或圓錐面，兩個(gè)測(cè)量圓的高度分別為 h₁=r+(H-2r)/5，h₂=r+4(H-2r)/5
   其中H為總度高，r為測(cè)頭半徑(圖4)。按幾何對(duì)稱(chēng)性原則，每個(gè)圓上生成4個(gè)測(cè)量點(diǎn)，相鄰兩點(diǎn)的圓心角為90°。這樣，沿著軸向不等高的兩個(gè)測(cè)量圓上就均勻分布個(gè)8測(cè)量點(diǎn)。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

   圖4 圓錐面上的測(cè)量點(diǎn) 圖5三維零件上測(cè)量點(diǎn)

   圖6 平面上測(cè)量路徑 圖7 圓柱面上測(cè)量路徑

   
   


3. 組合表面
   三維零件的CAD表面模型可以從零件的平面圖或二維投影圖來(lái)定義。零件的表面模型建立后，系統(tǒng)程序就通過(guò)以上方法生成平面、圓柱面和圓錐面等所有表面上的測(cè)量點(diǎn)，參見(jiàn)圖5。隨著進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)，可以針對(duì)CAD系統(tǒng)的幾何數(shù)據(jù)庫(kù)和CAM數(shù)據(jù)庫(kù)建立專(zhuān)門(mén)的測(cè)量路徑數(shù)據(jù)庫(kù)。


4. 自定義測(cè)量點(diǎn)
   在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)給定形狀表面確定出足夠數(shù)量及優(yōu)化數(shù)量的測(cè)量點(diǎn)也是很重要的。CAI系統(tǒng)中，在計(jì)算機(jī)屏幕上可以有自動(dòng)和手動(dòng)交互兩種模式選擇。在手動(dòng)交互模式中，對(duì)于所選表面可以確定任何數(shù)量的測(cè)量點(diǎn)。不同的用戶根據(jù)自己的需要可有不同的選擇。

2 零件表面測(cè)量路徑設(shè)計(jì)

3 結(jié)束語(yǔ)