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| 三坐标测量机与NX在三线螺旋工件逆向工程中的应用 | |
| 魏本建 张福荣 | |
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一、前言
近年来随着计算机硬件技术和相关CAD/CAM软件技术的飞速发展，对机械制造行业中的测量与设计技术产生了巨大的推动作用，产品的竞争使得“逆向工程”(Reverse Engineering)技术应运而生目前这种技术在产品的设计加工制造中得到了广泛的应用逆向工程可以将其概括为：在没有设计图纸或者设计图纸不完整以及没有CAD模型的情况下,在对零件原形进行测量的基础上形成零件的设计图纸或CAD模型,并以此CAD模型为依据生成数控加工的NC代码,加工复制出一个相同的零件。逆向思维是逆向工程应用中不可缺少的思维方式法，在对产品进行逆向设计时可用如下流程描述其操作步骤：
实物+工件分析+测量+建立CAD模型+优化+工程图或NC加工程序=新产品
逆向工程不能将其简单的理解为对原产品的“克隆”，而是在原有产品的技术基础上进行的升级与再创新，由于加工制造误差的存在，不能单一的追求尺寸的一致性；应对测量得到的数字进行科学的优化处理。此外，尤为重要的是应运用逆向思维对工件进行全面的分析，包括工件的应用场合、装配关系、精度要求、工件材料、外形结构、加工手段及成型方法，这些将为接下来的测量与建模的可行性及科学性奠定基础。设计人员的加工制造经验和对建模软件应用的熟练成度决定了原产品上被测要素的位置与数量，以逆向思维的结论为指导进行实际测量，接下来的工作就是应用测量数据进行正向设计，以期达到反求原产品创造新产品的目的。下面以对三线螺旋工件的反求为例阐明逆向工程的思维方式、操作过程及数据处理方法。
二、问题的提出与分析
三线螺旋工件，要求测出其各项几何参数并生成工程图，此工件用于螺旋送料机构，无严格配合表面，材料为不锈钢，从工作状态考虑，在转速一定的情况下，螺旋的螺距（或导程）用螺纹的法向截面尺寸是影响送料多少主要参数，是反求的重点。接下来要解决的便是如何精确获取这些参数建，立工件的几何模型。运用逆向思维依照加工制造与建模的经验将工件成型过程逆推出来，如图1所示。将这一逆推出来的过程倒过来看，就是正向设计的过程，即由毛坯到成品实际加工过程，也是建模顺序的依据。工件下部的阶梯轴与锥面的参数较易获得，但在第4步加工螺旋时用到的了螺距与成型车刀刀尖形状与刀具方位几个参数是不易获取的关键性数据，经分析螺距可以用三坐标测量机直接测得，而刀尖形状参数和刀具方位只能通过将三坐标测量机测得的正交面数据传入UG软件，进行投影变换，用三维图形求解的方式进行处理，将处理的结果用于造型设计。经过上述的工件分析，已经确定了需要进行测量的数据，下面将简述数据测量的过程。 （图片） （图片） | |
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