㈠ 如何利用三坐標進行曲面檢測
CMM曲面檢測
1傳統測量方法
在沒有採用CAD數模的情況下用三坐標測量機對曲面件檢測，通常是，先在CAD軟體里用相關命令在曲面數模上生成截面線和點的坐標，以此作為理論值，控制測量機到對應的位置，進行檢測，並比較坐標值的偏離。這種方法需要設計人員額外提供理論數據，同時測頭測尖球徑的補償不容易准確實現，對於單點測量來說，由於無法確定矢量方向，測頭的補償根本無法實現。因此，這種辦法具有一定的局限性。
2基於3D數模的測量
利用曲面數模對曲面進行檢測是CMM測量技術發展的需要。由於曲面建構技術比較復雜，在CAD應用范疇里也屬於高端技術，一般由專業的CAD/CAM系統完成。在測量軟體內，則是通過導入設計數模而利用的問題。為了實現這一目的，就必須解決好四個方面的技術問題：數模導入介面、對齊、測尖補償、理論值捕獲。
一、數模導入介面
利用數模進行檢測，首先要做的工作，當然是保證數模正確導入到測量軟體。事實上，由於技術、利益等眾所周知的原因，全世界各大CAD製造商各自開發著不同的軟體和格式，例如國內影響比較大的UG、PROE、CATIA等，均不能直接互讀文件。
為了解決這一矛盾，國際上建立了一系列的數據交換標准，如國際標准數據交換STEP(Standard for the Exchange of Proct Model Data)，美國的初始圖形交換標准IGES (Initial Graphics Exchange Specification)等。盡管IGES標准存在數據文件大、轉換時間長、信息不夠全等缺點，但不可否認，它是目前應用最廣泛的介面標准，絕大部分CAD軟體均支持該標准，我國也將IGES作為推薦標准。
目前具備數模檢測功能的測量機軟體，均支持IGES格式。差異基本上主要體現在復雜數模輸入後個別曲面的丟失、破損，還有就是導入速度的快慢。對於一個10M的數模，有的可能用幾十秒鍾，有的可能要幾分鍾。目前市面上比較有名的CMM測量軟體，均基本較好的解決了這一問題。圖1為中測量儀自主研發的ZCRMDT測量軟體，導入數模到檢測軟體的情況，數模大小46M多。
針對目前主流CAD軟體，一些測量機軟體商也開發了各種直讀介面，如UG文件直讀、PROE文件直讀等，不需中間文件格式轉換，避免了轉換帶來的影響。不過，這種介面一般都需要另外購買。
二、對齊
對齊（Align）是三坐標測量機軟體的一項重要內容，無論有無數模，都必須通過對齊，將機器坐標系與工件坐標系保持一致，測量值才具有可比性。
對於箱體類零件，基本都採用3-2-1方式建坐標，利用面、線、點特徵來確定坐標軸和原點，通過建立工件坐標系來將工件找正，這也是最基本、最准確的對齊方法。應盡量選用加工好、范圍大的特徵來作為建坐標基準，以減小對齊產生的誤差。通常，對於建立的坐標系，還需要可以進行平移、旋轉等操作，以產生新的對齊。
對於不規則形體，計算就要復雜得多。如果工件上有明確的特徵點，如3個孔心，則通常測量出實際值，與理論值對應，進行3點找正。
我們經常會遇到工件上沒有明確特徵的情況，即我們無法准確的將測量值和理論值直接對應。對於該情況，測量軟體常用的是迭代找正的方法。對於單點觸發采數的測量機，通常是軟體在數模曲面上選取多點作為目標點，所選取的點應能在全部6個自由度上固定零件，以防零件出現旋轉和移動，然後將測量機移動到工件上盡量對應的位置採集實測點，軟體將測量點在數模上目標點的附近區域進行迭代找正，直到找正誤差在指定的精度內。有的測量軟體在迭代超差時，將指導你重新測量到更接近的點進行更准確的計算。
還有種情況是直接測量多個點，軟體將該點群與理論數模進行最佳匹配計算，將點群與數模一步步對齊，直到點群與數模的偏差均方根最小。該方法點數越多越准，但同時計算越復雜，對計算機要求較高，通常在掃描點雲的對齊中，用得比較多。
盡管每種軟體關於對齊都有不同的分類和特點，但基本主要採用以上方法。
三、測尖補償
目前，三坐標測量機用得最多的是機械觸發式測頭，配以紅寶石測針，必然會帶來測尖補償的問題。
對於平面、圓等標准特徵，可以通過整體偏置的方式自動補償測頭，對於連續掃描的曲線，也可以用同樣的方式自動處理。但對於曲面測量時經常遇到的單點測量，如何解決測尖補償問題呢？
要單獨對一點進行補償，則必須知道補償的方向矢量，也即是接觸點處的法向矢量方向。為了找到該法線方向，比較准確的做法是，在測點的周邊測量個微平面，以該微平面的法向視為測點處曲面的法向，從而完成測尖補償。
對於工件測點附本身曲率變化不大的地方，或者工件與數模本身偏差較小的情況下，如果要求不高，為了減少採點數，也可以不測量微平面，軟體直接以測點刺穿數模的方向矢量進行測尖補償，即以數模上該處的法向矢量代替工件上實測處的法向矢量做為測尖補償的方向。但是如果工件與數模本身該處曲率偏差大，則測尖補償將不準，導致測量數據不可靠。
對於非接觸式測頭，不存在測尖補償問題。
四、理論值捕獲
在解決了數模的導入和對齊後，理論值的捕獲就比較簡單。對於圓等標准特徵，軟體只需要能從CAD數模上選取識別該特徵，即可直接從其特性中提取理論值。對於自動測量來說，就可以直接根據數模特徵進行編程，指導機器運行到特徵的理論值位置附近進行測量。
對於曲面工件上的點，通常分為曲面點和邊緣點，有的軟體分得更細。對於曲面上的點，通過直接測量，測量點沿數模曲面法向投影到曲面上，即可獲得理論點。但邊緣點就不同了，邊緣是CAD曲面的邊界所在，例如，鈑金件的邊，最簡單的如方體的棱邊等。如果要檢測邊緣上的點，由於測針無法直接准確測量到，並且測頭的補償方向無法確定，因此，無法直接測量，只能採用間接測量的方式。通常，其處理原理如圖3所示，為了測量邊緣上P點，可以在其兩邊測點。此例採用前3點用於確定上面，第4,5點確定邊界方向，而最後一點6確定目標點的位置，其投射到前面確定的邊所產生的點，視為邊緣測量點，其理論值為數模中曲面邊緣距其最近點。
通過以上方式，即可實現邊緣點的檢測。具體到不同軟體，可能有不同的處理方法。
㈡ proe中高斯曲率怎麼區分曲面質量
高斯曲率是指最大麴率及最小曲率的乘積，常被用來檢查曲面的凹凸變化情況。高斯曲率越趨近於零（PROE中高斯曲率為0是用綠色面表示的），表示曲面越光順。以下是詳解：高斯曲率的定義如下：設曲面在某點處的兩個主曲率為 k1，k2，它們的乘積 k＝k1�6�1k2 稱為曲面該點處的總曲率或高斯曲率，它反映了曲面的一種彎曲程度。曲面上任意一點，根據高斯曲率值，可以分為雙曲點（K<0）、拋物點（K=0）和橢圓點（K>0）。