本發(fā)明屬于測量技術領域，具體涉及一種用于精鑄渦輪工作葉片三維光學測量基準的建立方法。

背景技術：

現(xiàn)在大部分精鑄類零件一直采用“鉗工劃線”的方法檢測鑄造余量符合情況，檢測準確性不高、檢測效率低。在產品試制階段，由于鉗工劃線檢測結論不夠準確，導致模具修理次數(shù)較多，定型時間長，成本高。

精鑄類零件表面反光能力差、尺寸精度較低，滿足光學測量條件。

三維光學測量評價軟件有多種坐標系建立方式，不同的坐標系建立方式確定的測量基準存在偏差，但針對精鑄渦輪工作葉片類零件，如何正確建立測量基準(坐標系)未進行研究。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種用于精鑄渦輪工作葉片三維光學測量基準的建立方法，確保三維光學測量結論的準確性。

為了達到上述目的，本發(fā)明包括以下步驟：

步驟一，利用三維測量設備對待測零件進行掃描，得到零件表面的點云數(shù)據(jù)；

步驟二，對掃描得到的點云數(shù)據(jù)進行處理，得到STL格式數(shù)據(jù)；

步驟三，利用三維光學測量評價分析軟件將CAD數(shù)模與被測零件STL格式模型進行擬合，建立初始坐標系；

步驟四，利用三維光學測量評價分析軟件在CAD數(shù)模上創(chuàng)建參考點；

步驟五，利用三維光學測量評價分析軟件“自動映射”功能，在被測掃描模型上自動創(chuàng)建對應的6個定位點；

步驟六，利用三維光學測量評價分析軟件的“RPS對齊”功能，將CAD數(shù)模上的6個參考點與被測STL格式模型上自動創(chuàng)建6個定位點進行自動擬合，建立精坐標系；

步驟七，分別在初始坐標系和精坐標系下評價6個定位點的坐標值，確定初始坐標系和精坐標系哪個測量基準更加準確，其中，初始坐標系為“最佳擬合”確定的坐標系，精坐標系為“RPS對齊”確定的坐標系；

步驟八，分別利用三維光學測量評價分析軟件在初始坐標系和精坐標系下對葉身6個截面的位置、輪廓、扭轉特性進行2D評價；

步驟九，用三坐標以6個理論定位點進行“迭代法”建立坐標系，并對所選零件的6個截面的位置、輪廓、扭轉特性進行測量，并分別與光學測量的“最佳擬合”及“RPS對齊”方式得出測量結論進行比對。

所述步驟一中，三維測量設備采用激光關節(jié)臂掃描儀。

所述點云為X、Y、Z格式。

所述三維光學測量評價分析軟件采用Geomagic Qualify。

所述步驟四中，若圖紙上明確給出參考點坐標值，則直接創(chuàng)建6個參考點，若圖紙上未給出參考點，則應根據(jù)加工基準選擇合適的參考點，再創(chuàng)建參考點。

所述步驟六中，選擇參考點時，參考點的I、J、K應滿足：I²+J²+K²＝1。

所述步驟九中，若偏差小于公差的1/4，該偏差符合標準。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明首先對零件進行掃描，并建立初始坐標系，再通過三維光學測量評價分析軟件創(chuàng)建參考點后和定位點，并將參考點與定位點擬合，建立精坐標系，最后評價初始坐標系和精坐標系，得出最終結論；本發(fā)明過程簡單，對精鑄蝸輪工作葉片測量的偏差小，準確性高，檢測效率得到了提高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的流程圖；

圖2為本發(fā)明三維點云數(shù)據(jù)示意圖；

圖3為本發(fā)明STL格式三角網格面；

圖4為本發(fā)明光學評價2D示意圖；

圖5為本發(fā)明三坐標評價2D示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明做進一步說明。

參見圖1至圖5，本發(fā)明包括以下步驟：

步驟一，利用三維測量設備對待測零件進行掃描，得到零件表面的點云數(shù)據(jù)，點云為X、Y、Z格式；

步驟二，對掃描得到的點云數(shù)據(jù)進行處理，得到STL格式數(shù)據(jù)；

步驟三，利用三維光學測量評價分析軟件將CAD數(shù)模與被測零件STL格式模型進行擬合，建立初始坐標系；

步驟四，利用三維光學測量評價分析軟件在CAD數(shù)模上創(chuàng)建參考點，若圖紙上明確給出參考點坐標值，則直接創(chuàng)建6個參考點，若圖紙上未給出參考點，則應根據(jù)加工基準選擇合適的參考點，再創(chuàng)建參考點；

步驟五，利用三維光學測量評價分析軟件“自動映射”功能，在被測掃描模型上自動創(chuàng)建對應的6個定位點；

步驟六，利用三維光學測量評價分析軟件的“RPS對齊”功能，將CAD數(shù)模上的6個參考點與被測STL格式模型上自動創(chuàng)建6個定位點進行自動擬合，建立精坐標系；

步驟七，分別在初始坐標系和精坐標系下評價6個定位點的坐標值，確定初始坐標系和精坐標系哪個測量基準更加準確，其中，初始坐標系為“最佳擬合”確定的坐標系，精坐標系為“RPS對齊”確定的坐標系；

步驟八，分別利用三維光學測量評價分析軟件在初始坐標系和精坐標系下對葉身6個截面的位置、輪廓、扭轉特性進行2D評價；

步驟九，用三坐標以6個理論定位點進行“迭代法”建立坐標系，并對所選零件的6個截面的位置、輪廓、扭轉特性進行測量，并分別與光學測量的“最佳擬合”及“RPS對齊”方式得出測量結論進行比對，若偏差小于公差的1/4，該偏差符合標準。

優(yōu)選的，三維測量設備采用激光關節(jié)臂掃描儀，三維光學測量評價分析軟件采用Geomagic Qualify。

利用三維光學測量設備測量精鑄渦輪工作葉片時，應選用三維光學測量評價分析軟件(Geomagic Qualify)的“RPS對齊”功能建立坐標系，才能保證檢測結論的準確性；

選擇參考點時，參考點的I、J、K應滿足：I²+J²+K²＝1，確保測量重復性差異滿足要求。

表1兩種測量方法得出的檢測結論的具體差異