今天郑州CAD培训为大家讲一讲反求曲面CAD模型中影响重构曲面精度的因素与重构曲面精度评价
影响重构曲面精度的因素
根据测量理论，任何测量都存在着误差，误差的大小反映了测量的水平。为研究反求曲面CAD模型精度，首先分析误差产生的原因，归纳逆向工程的存在的各项误差。
1.1 误差产生原因
1)实物原始误差，逆向工程是通过实物模型来重构CAD模型的，实物在制造时即存在制造误差，使实物几何尺寸和设计参数之间存在偏差，若实物是使用过的，还存在磨损误差。原始误差一般较小，其大小一般在原设计的尺寸公差范围内，对使用过的产品可根据使用年限，加上磨损量。另外实物的表面粗糙度会影响数据的测量精度。将实物原始误差记为ε原。
2)数据测量误差，数据测量误差包括测量设备系统误差、测量人员视觉误差和操作误差、实物的变形误差等。系统误差主要由标定误差、温度误差和探针弯曲误差组成。测量人员视觉和操作误差主要是在手动测量过程中，特别是进行基准点、表面棱线和轮廓线测量时。误差较大。将数据测量误差记为ε测。
3)数据处理误差。数据处理误差是指对测量数据进行坐标变换、降噪等所造成的误差。坐标变换，主要用于多视数据的拼合，在实际操作中基准点的选择及基准点的测量误差会导致变换误差，另外数据处理还会产生有效数字的舍入误差。将数据处理误差记为ε处。
4)补偿误差，对于CMM的测量方式，当探头和被测量表面接触时，实际得到的坐标并不是接触点的坐标，而是探头球心的坐标，对规则表面如平面，接触点和球心点相差一个半径值，当测量方向和平面的法线方向相同时，相应方向的坐标加上半径值即是接触点坐标。当测量实物的表面棱线和轮廓线为非规则物体时，会产生补偿误差，将半径补偿误差记为ε补。
当测头接触点的压力矢和测量截面在一个平面内时，此时测量点是二维的。测量时测头的运动方向和被测曲面的法线方向不一致，设其夹角为α，虽然经测头半径补偿，但还是带来不可忽视的误差，如图1所示。当半径为r的测头，沿Y轴负方向和被测物体接触时，输出的是P点的值，而实际上想要测量的点是P
重构曲面精度评价
2.1 精度评价指标
精度反映重建CAD模型和实物模型的误差大小。评价指标分为整体指标和局部指标，还可分为量化指标和非量化指标ⅢJ。整体指标指实物或模型的总体性质，如整体几何尺寸、体积、面积(表面积)和几何特征间的几何约束关系；局部指标指曲面片与实物对应曲面的偏离程度。量化指标指精度的数值大小；非量化指标主要用于曲面模型的评价，如表面的光顺性等，主要通过曲面的高斯曲率分布、光照效果、法矢和主曲率图检验光顺效果，并参照人的感官评价。
对于规则几何产品，适合采用整体指标进行精度评价，且易于实现。但对于自由曲面组合而成的具有复杂几何外形的产品，宜采用局部评价指标，包括量化和非量化指标。
2.2 曲面品质分析方法
曲面品质分析方法主要是分析曲面的光顺性，尽管可以通过曲面的曲率变化来评价光顺效果，但并无具体的曲率值作依据。多数情况下，还是用人眼观察曲率图、矢量图和反射线图等来判断曲面是否光顺。因此，光顺性评价归入非量化指标。
目前，商品化的CAD/CAM集成系统都具有曲面品质分析功能和多种分析方法，常用的如曲面流动性分析的反射光线、强光照射线、斜率、双向曲率、法向矢量等。
鉴于本文选择的实例一枪托是自由曲面，因此，重构曲面的模型精度评价确定为根据式(4)的量化指标和曲面流动性的品质分析方法相结合的评价方法较为合适。