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基于Imageware软件大型筒体毛坯数据处理 　　摘要： 本文主要介绍了采用自制划线工装采集到的筒体毛坯数据，基于Imageware软件进行拟合，通过MATLAB软件编程计算，最终得到立车找正用数据，对于立车快速找正具有重要的参考价值，极大提高了立车找正效率。 　　Abstract： This article mainly introduced the cylinder blank data collected by self-made crossed tooling， and fitted based on Imageware software， used MATLAB software to program and calculate， eventually get vertical lathe alignment. It is significant to vertical lathe alignment， and improves the efficiency of vertical lathe alignment. 　　关键词： 筒体；圆柱拟合；划线工装；利用率 　　Key words： cylinder；cylinder fitting；crossed tooling；utilization rate 　　中图分类号：TP31 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）03-0180-02 　　0 引言 　　某集团公司大批量大型筒体产品件需在6.3M以上立车上进行加工，由于任务量大，机床数量有限，致使大型立车一直在满负荷运作下也不能满足生产需求。现阶段筒体类零件的划线、找正工作主要在机床上进行，一般需花费2天左右时间。课题组通过认真研究，设计制造了大型筒体类零件划线专用工装，将划线工序移至划线平台上，采集数据大约需2小时左右，如何简单、快速地将采集到的数据转换为立车找正所用数据，是本文主要解决的问题。 　　1 数据采集及处理流程 　　将划线工装放置于两端面已见平且立放的筒体上端面，筒体毛坯位于以划线工装为基准的圆柱坐标系中，采集的数据为毛坯采集点在圆柱坐标系中的相对位置，通过软件拟合及编程数据处理，得到找正所需数据。 　　1.1 数据采集 通过科技攻关，成功设计出筒体类零件毛坯找正用划线工装，内外径测量臂可绕支架轴线旋转，在长度可调测量臂外端部挂一铅垂线，根据筒体直径合理调节臂长，保证旋转一周无干涉。圆周方向间隔45°进行测量，在轴线方向间隔200～300进行测量，测量原理示意图如图1所示。利用此工装，工程技术人员可以方便的对筒体类零件毛坯进行测量。通过分别对筒体内外壁的测量，可得到各测量位置处铅垂线到毛坯表面的径向距离，并将此数据记录于专用测量表中。 　　1.2 数据处理流程 为了准确的反映毛坯实际状况，首先将划线工装采集到的圆柱坐标系中的数据转换为直角坐标系中的坐标，然后基于Imageware软件对转换点云数据进行圆柱拟合，并利用MATLAB软件编程计算，得到立车找正用数据。 　　2 数据处理 　　2.1 基于MATLAB软件的坐标转换 划线工装所采集数据为各测量位置处测量臂垂线到毛坯表面的径向距离，为了便于三维软件的后续处理，需将其转换为空间直角坐标系中点的坐标。基于MATLAB软件，通过编程即可实现坐标的转换[1]。 　　划线工装采集到的n点径向距离数据，记为一维数组D=[d1，d2，…，dn]，每点的高度记为Hi，测量臂的半径记为R（内外壁测量时半径不同），水平面内测量臂与X轴的夹角记为？兹i。对于所测任意一点，已知垂线到毛坯表面di、高度Hi、半径Ri，角度？兹i。该点的坐标可表示为： 　　xi=（R±di）cos（？兹i）yi=（R±di）sin（？兹i）zi=Hi（1） 　　对于（1）式，当该点位于内圆柱表面时，取R+di；当该点位于外圆柱表面时，取R-di。这就得到了某点的坐标[xi，yi，zi]，其中i=1，2，…n。 　　2.2 基于Imageware的点云数据处理 　　2.2.1 软件简介 逆向工程（Reverse Engineering，RE）也称反求工程，它是从一个存在的零件或原型入手，首先对其进行数字化处理，然后进行数据处理、曲面重建、构造CAD模型等，最后制造出产品的过程。 　　ImageWare作为逆向工程的造型软件，具有强大的测量数据处理、曲面造型、误差检测功能，可以处理几万至几百万的点云数据，根据这些点云数据构造的曲面具有良好的品质和曲面连续性。 　　ImageWare的模型检测功能可以方便、直观地显示所构造的曲面模型与实际测量数据误差以及平面度、圆度等误差[2]。 　　2.2.2 圆柱拟合 将基于MATLAB软件计算