機械設計制造及其自動化畢業(yè)設計-柱塞泵的逆向設計及運動仿真

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　　（20 屆）</b></p><p>　　柱塞泵的逆向設計及運動仿真</p><p><b>　　誠信聲明 </b></p><p>　　本人鄭重聲明：本設計及其研究工作是本人在指導教師的指導下

2、獨立完成的，在完成設計時所利用的一切資料均已在參考文獻中列出。</p><p>　　本人簽名： 年 月 日</p><p><b>　　畢業(yè)設計任務書</b></p><p>　　設計題目： 柱塞泵逆向設計及運動仿真

3、 </p><p>　　設計的主要任務及目標</p><p>　　根據柱塞泵的原始模型來進行改良，通過對產生問題的模型進行直接的修改、試驗和分析。通過對柱塞泵的工作原理，調壓原理，特點進行正確分析，柱塞泵主要參數進行設計，對柱塞泵的零部件結構尺寸正確計算，得到相對理想的結果，然后再根據修正后的模型通過掃描和造型等一系列方法得到最終的三維模型。</p><p>

4、　　2．設計的基本要求和內容</p><p>　　分析課題要求，查閱相關知識方面的論文，擬定開題報告；查找設計題目相關的資料；對設計中的主要參數進行計算；審核分析計算結果；對修正后的模型進行掃描分析；對柱塞泵進行三維建模及運動仿真并繪制柱塞泵裝配圖一張 A2幅面，繪制組成各部件的零件圖 A3幅面和A4幅面，編寫設計說明書一份（約40頁 18000字左右）</p><p><b>

5、　　3．主要參考文獻</b></p><p>　　《液壓傳動與氣壓傳動》、《機械制造基礎》、《優(yōu)化設計》、《逆向工程》、《機械設計手冊》、《互換性與技術測量》、《液壓系統設計簡明手冊》</p><p><b>　　4．進度安排</b></p><p>　　柱塞泵的逆向設計及運動仿真</p><p>　　摘要：

6、柱塞泵是液壓系統的一個重要裝置。它依靠柱塞在缸體中進行往復運動，使密封工作容腔的容積發(fā)生變化從而實現壓油和吸油。但是在實際的應用當中，柱塞泵這類機械容易出現很多種復雜的問題，以其特有的形態(tài)經行著振動，可能會阻礙產品的正常運行并且伴隨著震動而產生的聲音污染也會損害操作者的身心健康。同時,隨著科學技術的不斷發(fā)展,使得產品結構越加復雜,對柱塞泵的工作性能的要求標準也越來越高,為使產品能夠安全可靠地工作,就一定要保證結構系統具有良好的動態(tài)特性。

7、于是根據原有的柱塞泵樣品進行逆向設計，在逆向設計過程中對原有柱塞泵經行改良，優(yōu)化結構、提升性能。</p><p>　　關鍵詞：柱塞泵，逆向設計，運動仿真</p><p>　　Abstract：Piston is an important means of hydraulic systems. It relies on the plunger is reciprocated in the c

8、ylinder, the sealing of the working volume of the cavity is changed in order to achieve oil pressure and oil. However, in actual implementation, the piston is prone to such a wide variety of complex mechanical problems,

9、its unique shape by the line of vibration, may impede the normal operation of the product and is accompanied by a vibration generated noise pollution will damage operator'</p><p>　　Keywords: piston pump,

10、 reverse engineering, motion simulation</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p><b>　　1.1概述1</b></p><p>　　1.1.1柱塞泵的概述1&l

11、t;/p><p>　　1.1.2逆向設計的概述2</p><p>　　1.1.3 運動仿真技術概述5</p><p>　　1.2 逆向工程研究狀況7</p><p>　　1.2.1逆向工程的由來7</p><p>　　1.2.2逆向工程技術存在的問題8</p><p>　　1.2.3逆向工

12、程的發(fā)展9</p><p>　　1.2.4逆向工程的應用10</p><p>　　1.3課題的研究內容及研究意義11</p><p>　　1.3.1課題的研究內容11</p><p>　　1.3.2課題的研究意義12</p><p>　　2 逆向工程測量技術及柱塞泵測量13</p><p

13、>　　2.1逆向工程測量技術概述13</p><p>　　2.2三坐標測量機概述13</p><p>　　2.2.1三坐標測量機的原理14</p><p>　　2.2三坐標測量機的組成15</p><p>　　2.2.3 三坐標測量機的類型17</p><p>　　2.2.4三坐標測量機的發(fā)展趨勢17

14、</p><p>　　2.3柱塞泵的測量20</p><p>　　3 柱塞泵的改良及運動仿真23</p><p>　　3.1柱塞泵的工作原理23</p><p>　　3.2柱塞泵模型的工作原理及其缺陷23</p><p>　　3.3柱塞泵的改良24</p><p>　　3.3.1柱塞泵

15、進出口壓力系數的計算26</p><p>　　3.3.2柱塞泵進出口壓力的計算28</p><p>　　3.3.3柱塞泵柱塞壓應力校核28</p><p>　　3.4 柱塞泵的運動仿真29</p><p><b>　　結論32</b></p><p><b>　　參考文獻33

16、</b></p><p><b>　　致謝34</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1概述</b></p><p>　　1.1.1柱塞泵的概述</p><p>　　液壓傳動作為一種現代化的傳

17、動方式,由于具備功率密度高,配置靈活,結構小巧，組裝方便,可靠耐用等一系列特點,已成功地運用于一切需要中等以上功率輸出,且需求對運動過程進行靈活調節(jié)和控制的地方,是現代化傳動與控制的關鍵技術之一[1]。</p><p>　　液壓泵是液壓傳動系統的動力元件,按照結構形式可以分為葉片泵、齒輪泵和柱塞泵等系列。近年來,由于容積式液壓傳動的高壓化趨勢,使柱塞泵尤其是對于軸向柱塞泵的采用日益廣泛。軸向柱塞泵主要有結構緊湊,

18、單位功率體積小,壓力高，重量輕,變量機構布置方便,壽命長等優(yōu)點,但是不足之處也很明顯：對油液污染敏感,濾油精度的要求高,成本高等[2]。</p><p>　　柱塞泵柱塞往復運動的總行程L是不變的，由凸輪的升程決定。柱塞每循環(huán)的供油量的大小決定于供油行程,供油行程不受到凸輪軸的控制所以是可變的。供油最初時是不會隨著供油行程的變化而變化。轉動柱塞可改變供油終了時刻，從而改變了供油量。柱塞泵工作時，在噴油泵凸輪軸上的凸

19、輪與柱塞彈簧共同的作用下，迫使柱塞作上、下往復運動，從而完成泵油任務。如下圖1.1為本設計中的原始柱塞泵模型圖：</p><p>　　圖1.1 柱塞泵</p><p>　　1.1.2逆向設計的概述</p><p>　　逆向工程也稱反求工程或反向工程，是根據已存在的產品或零件原型構造產品或零件的工程設計模型，并在此基礎上對已有的產品進行剖析、理解和改進，是對已有設

20、計的再設計。。在國內很多領悟都涉及到了逆向設計，并且被很多人所鐘愛著，被認為是歷史上的一次重大的概念發(fā)展。從廣義講，逆向工程可分以下三類[3]：</p><p>　?。?）實物逆向：它是在已有產品實物的條件下，通過測繪和分折，從而再創(chuàng)造；其中包括功能逆向、性能逆向、方案、結構、材質等多方面的逆向。實物逆向的對象可以是整機、零部件和組件。</p><p>　　（2）軟件逆向：產品樣本、技術文

21、件、設計書、使用說明書、圖紙、有關規(guī)范和標準、管理規(guī)范和質量保證手冊等均稱為技術軟件。軟件逆向有三類：既有</p><p>　　實物，又有全套技術軟件；只有實物而無技術軟件；沒有實物，僅有全套或部分技術軟件。</p><p>　?。?）影像逆向：設計者既無產品實物，也無技術軟件，僅有產品的圖片、廣告介紹或參觀后的印象等，設計者要通過這些影像資料去構思、設計產品，該種逆向稱為影像逆向。<

22、;/p><p>　　在本設計中，由于有實物模型柱塞泵存在，所以用的是實物逆向，當然，目前國內主要的研究方向也是側重于實物逆向。而逆向工程與順向工程如下圖1.2所示：</p><p>　　圖1.2逆向工程與順向工程圖</p><p>　　逆向工程也可以定義為將實物工件轉化為圖形CAD模型，從而根據CAD模型制造出同種類新產品的相關數字化技術和幾何模型重建技術的總稱，逆向工

23、程的系統結構圖如下圖1.3所示：</p><p>　　圖1.3逆向工程系統圖</p><p>　　逆向工程過程中有三個技術難關，即下面三個：</p><p>　　（1）逆向工程數據測量技術

24、

25、 </p><p>　　數據測量是通過特定的測量設備和測量方法獲取產品表面離散點的幾何坐標數據，將產品的幾何形狀數字化。其測量原理是：將被測產品放置于三坐標測量的測量空間內，可以獲得被測產品上各個測量點的坐標位置，根據這些點的空間坐標值，經過計算機數據處理，擬合形成測量元素，如圓、球、圓柱、圓錐、曲面等，經過數

26、學計算的方法得出其形狀、位置公差及其它幾何量數據。高效、高精度地獲取產品的數字化信息是實現逆向工程的基礎和關鍵。</p><p>　　（2）逆向工程數據處理技術</p><p>　　數據處理是逆向工程的一項重要的技術環(huán)節(jié)，它決定了后續(xù) CAD 模型重建過程能否方便、準確地進行。根據測量點的數量，測量數據可以分為一般數據點和海量數據點；根據測量數據的規(guī)整性，測量數據又可以分為散亂數據點和規(guī)矩

27、數據點；不同的測量系統所得到的測量數據的格式是不一致的，且?guī)缀跛械臏y量方式和測量系統都不可避免地存在誤差。因此，在利用測量數據進行 CAD 重建前必須對測量數據進行處理。數據處理工作主要包括：數據格式的轉化、多視點云的拼合、點云過濾、數據精簡和點云分塊等。</p><p>　　每個 CAD/CAM 系統都有自己的數據格式，目前流行的 CAD/CAM 軟件的產品數據結構和格式各不相同，不僅影響了設計和制造之間的數

28、據傳輸和程序銜接，而且直接影響了 CM M 與 CAD/CAM 系統的數據通訊。目前通行的辦法是利用幾種主要的數據交換標準（IGES、STEP、AutoCAD 的 DXF 等）來實現數據通訊。</p><p>　　在逆向工程實際的過程中，由于坐標測量都有自己的測量范圍，因此無論我們采用什么測量方法，都很難在同一坐標系下將產品的幾何數據一次完全測出。產品的數字化不能在同一坐標系下完成，而在模型重建的時候又必須將這些

29、不同坐標下的數據統一到一個坐標系里，這個數據處理過程就是多視數據定位對齊（多視點云的拼合）。多視數據的對齊主要可以分為兩種：通過專用的測量軟件裝置實現測量數據的直接對齊；事后數據處理對齊。采用事后數據處理對齊又可以分為：對數據的直接對齊和基于圖形的對齊。對數據的直接對齊研究研究中，出現了多種算法，如 ICP 算法；四元數法；SVD 法；基于三個基準點的對齊方法等。數據平滑的目的是消除測量數據的噪聲，以得到精確的數據和好的特征提取效果。目

30、前通常是采用標準高斯、平均或中值濾波算法。其中高斯濾波能較好地保持原數據的形貌，中值濾波消除數據毛刺的效果較好。因此在選用時應該根據數據質量和建模方法靈活選擇濾波算法。</p><p>　　運用點云數據進行造型處理的過程中，由于海量數據點的存在，使存儲和處理這些點云數據成了不可突破的瓶頸。實際上并不是所有的數據點都對模型的重建起作用，因此，可以在保證一定的精度的前提下減少數據量，對點云數據進行精簡。目前采用的方法

31、有：利用均勻網格減少數據的方法；利用減少多變形三角形達到減少數據點的方法；利用誤差帶減少多面體數據點的方法。數據分割是根據組成實物外形曲面的子曲面的類型，將屬于同一曲面類型的數據成組，劃分為不同的數據域，為后續(xù)的模型重建提供方便。數據分割方法可以分為基于測量的分割和自動分割兩種方法。目前的分割方法有：基于參數二次曲面逼近的數據分割方法；散亂數據點的自動分割方法；基于 CT 技術的數據分割方法。</p><p>　

32、?。?） 逆向模型重建技術</p><p>　　在整個逆向工程中，產品的三位幾何模型 CAD重建是最關鍵、最復雜的環(huán)節(jié)。因為只有獲得了產品的 CAD 模型我們才能夠在此基礎上進行后續(xù)產品的加工制造、快速成型制造、虛擬仿真制造和進行產品的再設計等。在進行模型重建之前，設計者不僅需要了解產品的幾何特征和數據的特點等前期信息，而且需要了解結構分析、加工制作模具、快速成型等后續(xù)應用問題。目前使用的造型方法主要有：<

33、/p><p><b>　?、偾€擬合造型</b></p><p>　　用一個多項式的函數通過插值去逼近原始的數據，最終得到足夠光滑的曲面。曲線是構成曲面的基礎，在逆向工程中常用的模型重建方法為，首先將數據點通過插值或逼近擬合成樣條曲線，然后采用造型軟件完成曲面片的重構造型。優(yōu)點是原理比較簡單，只要多項式的次數足夠高就可以得到滿意的曲面，但也容易造成計算的不穩(wěn)定，同時邊界的

34、處理能力也比較差，一般用于擬合比較簡單的曲面。</p><p>　?、谇嫫苯訑M合造型</p><p>　　該方法直接對測量數據點進行曲面片擬合，獲得曲面片經過過渡、混合、連接形成最終的曲面模型。曲面擬合造型既可以處理有序點，也可以處理散亂數據點。算法有：基于有序點的 B 樣條曲面插值；B樣條曲面插值；對任意測量點的 B 樣條曲面逼近。</p><p><b

35、>　?、埸c數據網格化</b></p><p>　　網絡化實體模型通常是將數據點連接成三角面片，形成多面體實體模型。目前已經形成兩種簡化方法：基于給定數據點在保證初始幾何形狀的基礎上，反復排除節(jié)點和面片，構建新的三角形，最終達到指定的節(jié)點數；尋找具有最小的節(jié)點和面片的最小多面體。</p><p>　　1.1.3 運動仿真技術概述[4-7]</p><p&

36、gt;　　在機械設計領域，其設計工程主要階段可以分為原理方案設計、運動學分析、靜力學或動力學分析、方案及系統優(yōu)化、強度分析計算和結構設計等階段。而傳統的設計方法是可以通過理論分析計算實現，但是大多數情況下，我們?yōu)榱吮苊獠槐匾膹碗s的理論分析計算，通常會在機械設計過程中采用經驗法、類比法或試湊法等一系列方法，但是這樣不但會降低工作效率，還會延長工作周期，并且更容易導致設計結果不準確，很難得到滿意的結果，同樣也缺乏科學的理論根據。</

37、p><p>　　科學技術的飛速發(fā)展和學科的相互交叉極大地促進了機械設計行業(yè)的發(fā)展和進步，設計的自動化和高效化已然成為今后發(fā)展的必然趨勢。伴隨著機械產品性能的要求而不斷提高和計算機技術的廣泛使用，作為機械設計強大支撐技術之一的運動仿真技術越來越受到機械設計人員的重視和親睞。</p><p>　　仿真技術綜合集成了計算機、網絡技術、圖形圖像技術、多媒體、軟件工程、信息處理、自動控制等多個高新技術領

38、域的知識。</p><p>　　仿真技術是以相似原理、信息技術、系統技術及其應用領域有關的專業(yè)技術為基礎,以計算機和各種物理效應設備為工具,利用系統模型對實際的或設想的系統進行試驗研究的一門綜合性技術。</p><p>　　機械運動仿真技術是一種建立在機械動力學理論、系統動力學和計算機實用技術基礎上的新技術，涉及到建模、運動機構、運動學、機構學和動力學等方面內容，主要是利用計算機來模擬機

39、械系統在真實環(huán)境下的運動和動力特性，并根據機械設計要求和仿真結果，修改設計參數直至滿足機械性能指標要求或對整個機械系統進行優(yōu)化的過程。如下圖1.3就是運動仿真步驟示意圖。</p><p>　　通過機械系統的運動仿真，不但可以對整個機械系統進行運動模擬，以驗證設計方案是否正確合理，運動和力學性能參數是否滿足設計要求，運動機構是否發(fā)生干涉等還可以及時發(fā)現設計中可能存在的問題，并通過不斷改進和完善，嚴格保證設計階段的質

40、量，縮短了機械產品的研制周期，提高了設計成功率，從而不斷提高產品在市場中的競爭力。因此，機械運動仿真當前已經成為機械系統運動學和動力學等方面研究的一種重要手段和方法，并在交通、國防、航空航天以及教學等領域都得到了非常廣泛的應用。</p><p>　　機械系統的運動仿真可以采用VB、OpenGL、3D max、VC等語言編程實現，也可以使用具有運動仿真功能的機械設計軟件（如ADMAS、Pro/E、EUCLID、UG

41、、Solidworks、Solid Edge等）實現，而且，隨著計算機軟件功能的不斷強大和完善，用軟件進行運動仿真是一種省時、省力而用高效的方法，也是機械運動仿真發(fā)展趨勢。根據不同的情形使用不同的軟件對運動物體進行仿真，從而在電腦上體現三維的物體運動，宏觀上觀察物體的運動規(guī)律。本設計中準備使用Pro/E軟件進行運動仿真。</p><p>　　1.2 逆向工程研究狀況 </p><p>　

42、　1.2.1逆向工程的由來</p><p>　　人類一直從事設計，為了生存與適應環(huán)境，人類制造了各種各樣的工具及人工制品。設計，是人類社會最基本的一種生產實際活動，他是創(chuàng)造精神財富與物質文明的重要環(huán)節(jié)。隨著社會的法杖與進步，人們喜歡新奇核對客觀世界評價標準不斷變化的特征表現的越來越明顯，已有的工具機及人工制品要不斷改善，新的設想、構思及產品要不斷出現[8]。</p><p>　　現代社會隨

43、著經濟與科技的發(fā)展，產品越來越復雜，很多產品由于成千上萬個零部件組成，產品的設計與制造也分開化。即先完成產品設計，然后再制造產品、很多產品，其設計周期遠大于其制造周期。如汽車產品，一款新型的汽車的設計也許要幾年的時間，但采用先進的網絡集成制造系統，制造業(yè)徐只需要幾個小時。所以，在這個產品競爭日趨激烈的年代，為了生存與發(fā)展，生產企業(yè)必要快速、已適中的成、高質量及良好的售后服務來推出新產品。比如說：接口設計。由于互操作性，逆向工程被用來找出

44、系統之間的協作協議；軍事或商業(yè)機密。竊取敵人或競爭對手的最新研究或產品原型；改善文檔。當原有的文檔有不充分處，又當系統被更新而原設計人員不在時，逆向工程被用來獲取所需數據，以補充說明或了解系統的最新狀態(tài)；軟件升級或更新。出于功能、合規(guī)、安全等需求更改，逆向工程被用來了解現有或遺留軟件系統，以評估更新或移植系統所需的工作；制造沒有許可/未授權的副本；學術/學習目的；去除復制保護和偽裝的登錄權限；文件丟失：采取逆向工程的情況往往是在某一個特

45、殊設備的文件已經丟失了（或者根本就沒有），同時又找不到工程的負責人。完整的系統時常需要基于陳舊的系統上進行再設</p><p>　　逆向工程的思想最初是來自于從油泥模型到產品實物的設計過程。逆向工程技術最開始的時候是20世紀80年代初分別由美國3M公司、美國UVP公司以及日本名古屋工業(yè)研究所提出來的，在進入20世紀90年代以來，逆向工程就被放在大幅度縮短產品開發(fā)周期和增強企業(yè)競爭的主要位置上。它指的是針對已有產品

46、原型，消化吸收和挖掘其中的涉及產品設計，制造和管理等各個方面的一系列分析方法、手段和技術的綜合。它以產品原型、實物、軟件或影響作為研究對象，應用系統工程學、產品設計方法學和計算機輔助技術的理論和方法，探索并掌握產品全生命周期設計、制造和管理的關鍵技術，今兒開發(fā)出同類的或更先進的產品[9]。目前在全世界都得到了廣泛的應用。</p><p>　　1.2.2逆向工程技術存在的問題</p><p>

47、;　　經過近20年的亞牛，基于計算機輔助技術的實物逆向工程的技術方法，流程已實用化，并在產品開發(fā)中取得廣泛的應用，對應用逆向工程的各個流程，也已形成有專業(yè)生產商和軟件開發(fā)商。但逆向工程技術仍在發(fā)展當中，仍存在許多問題有待解決。目前逆向工程的研究正受到廣泛的重視。是CAD/CAE研究的熱點，一些重要的國際和國內的學術會議都將逆向工程及相關技術討論作為一個重要的會議專題。國內外已形成一批長期從事逆向工程研究的單位和個人。綜合起來，逆向工程技

48、術的研究和應用仍存在下列問題：</p><p><b>　　技術方面</b></p><p>　?、賹嵨锿庑蔚臏y量仍存在誤差和遺漏。測量過程仍是一種無指導下的行為，基于實物幾何特點進行路徑規(guī)劃，達到最劃路徑仍是尋求的目標。</p><p>　?、趶碗s曲面重建技術，尤其是由多個子曲面拼合而成的組合曲面，由于其表面特征識別的難度增大。影響了后續(xù)的

49、數據分割和造型處理。盡管三角曲面差值是解決異形曲面（邊界畸異、內部特征畸異）的有效方法，但三角曲面模型和四邊曲面模型兼容問題仍有待完善。</p><p>　?、矍婀忭樅湍Ｐ驮u價。曲面光順仍是針對去面片，沒有一個整點曲面光順的方法，雖然在目前的CAD系統中，都具有調整曲面的控制頂點的曲面修形的功能，但卻是一項最難操縱的技術，因為無法控制曲面的光順，大多數場合，調整后的曲面外觀品質反而更差。另外，曲面光順和精度保證

50、仍是一對對立的矛盾。在模型精度評價方面，依靠最下距離進行模型評價是一種簡單方法，但不是一種最好的方法。</p><p>　?、蹸AD軟件。盡管現在已有多種專用的逆向設計軟件進入市場，但目前軟件的數據處理技術、造型技術仍不完善，可以這么說，仍沒有一種令操作者得心應手的軟件，模型質量的高低仍直接受操作者的經驗、水平的影響。</p><p>　?、菁上到y。專用逆向軟件和其他計算機輔助技術的結合

51、已受到重視，我們也高興看到一些國際著名的CAD軟件公司開發(fā)了與自己的CAD平臺集成的專用逆向軟件（模塊）。但是不同系統的數據傳輸仍需要采取通用數據格式的方式：在數字化設備與造型軟件的集成上，目前進展甚微。</p><p><b>　?。?）工具方面</b></p><p>　　首先要有足夠的資金選配出合適的逆向工程設備，包括硬件和軟件。對具體的流程，多數企業(yè)和研究單位

52、只能選配一種方式的設備和軟件，如選擇接觸測量或非接觸測量、某種CAD系統軟件等，由于不同的測量方式和設備包括軟件都有其特點和不足，適用于不同的應用的范圍，使技術的通用性受到一定限制、應針對產品特點來造型。</p><p><b>　　（3）人員方面</b></p><p>　　逆向工程技術的應用仍是一項專業(yè)性很強的工作，各個過程都需要由專業(yè)的人才，需要經驗豐富的工程師

53、，特別是對三維模型重建人員有更高的要求，除需了解產品特點、制造方法和熟練使用CAD軟件、你想造型軟件外，另一方面應熟悉上游的測量設備，甚至必須參與測量過程，以了解數據特點，還應了解下游的制造過程，包括制造設備和制造方法等。</p><p>　　1.2.3逆向工程的發(fā)展</p><p>　　目前基于實物的逆向工程應用最廣的還是進行產品復制和仿制，尤其是外觀設計產品，因為不涉及到復雜的動力學分

54、析、材料、加工熱處理等技術難題，相對容易實現。目前基于CAD/CAM系統的數字掃描技術為實物逆向工程提供了有力的支持，在進行數字化掃描、完成實物的3D重建后，通過NC加工就能快速的制造出模具，最終注塑得到所需的產品。這個過程已成為我國沿海地區(qū)許多家用電器、玩具、摩托車等產品企業(yè)的產品開發(fā)及生產模式，但多數是復制和仿制國外的產品，工業(yè)產品設計需要Copy，這不等于簡單的照抄和照搬。</p><p>　　中國將成為世

55、界工廠，這已是許多經濟學家的共識，但這些產品中，絕大部分沒有我們自己的品牌，也沒有自己的只是產權，這也是一個不爭的事實。</p><p>　　中國是一個制造大國，能夠制造出很多高質量的機電產品，但在這些產品中鮮有自己的技術。實事求是地說，我們在相當長的時期里還不具備創(chuàng)新能力。在這個階段更多的是學習和模仿。積累自己的經驗，為今后的創(chuàng)新打下堅實的基礎。</p><p>　　作為一種新產品開發(fā)和

56、消化、吸收先進技術的重要手段，逆向工程的研究真受到各國工業(yè)和學術界的高度重視。一些重要的國際和國內的學術會議都將逆向工程機相關技術討論作為一個中國要的會議專題，如Geometric Modeling and Processing Series、IEEE Transactions on Image Analysis and Modeling、SIGGRAPH和SPIE等會議。著名的CAD雜志也在1997年編發(fā)了一個逆向工程的研究專集。從只

57、要文獻和會議情況看，國內外已形成了一批長期從事逆向工程研究的單位和個人，發(fā)表的文章也逐年遞增，其研究方向已成為計算機輔助幾何設計（CAGD）、CAD/CAE等的一個相對獨立和活躍的研究分支。</p><p>　　戰(zhàn)后日本通過仿制美國及歐洲的產品，在采取各種手段獲取先進的技術和引進技術的消化、吸收的基礎上，建立了自己的產品創(chuàng)新設計體系，是經濟迅速崛起，成為僅次于美國的制造大國。</p><p&g

58、t;　　德國在1998年提出：“德國不能采用產品降價的辦法來提高競爭力，而是要通過持續(xù)性地創(chuàng)新出其他國家沒有的產品來提高競爭力?！?lt;/p><p>　　因此通過逆向工程，在消化、吸收先進技術的基礎上，建立和掌握自己的產品開發(fā)技術設計，進行產品的創(chuàng)新設計，即在copy的基礎上進行改進和創(chuàng)新，這是提升我國制造業(yè)創(chuàng)業(yè)的必由之路。</p><p>　　實際上任何產品問世，不管是創(chuàng)新、改進還是仿制，

59、都蘊涵著對已有科學、技術的繼承和應用借鑒，逆向工程通過重構產品零件的CAD模型，可對原型進行修改和再設計，這位產品的在設計以及創(chuàng)新設計提供了數字原型，各種先進的計算機輔助技術手段也為此提供了強有力的支持。</p><p>　　市場全球化使國家、企業(yè)面臨的競爭越來越激烈，如何更快、更好的發(fā)展科技和經濟，世界各國都在研究對策，充分利用別國的科技成就加以消化吸收與創(chuàng)新，進而發(fā)展自己的技術已成為普遍的手段。事實證明，技術

60、引進是吸收國外先進技術，促使名族經濟高速度增長的戰(zhàn)略措施。據有關統計表明，各國百分之七十以上的技術都是來自于國外，要掌握這些技術，正常的途徑都是通過逆向工程。</p><p>　　1.2.4逆向工程的應用</p><p>　　在制造業(yè)領域內逆向工程有廣泛的應用背景。在下列情形下，需要將實物模型轉換為CAD模型：</p><p>　?。?）盡管計算機輔助設計技術（CA

61、D）發(fā)展迅速，各種商業(yè)軟件的功能日益強大，但目前還無法滿足一些復雜曲面零件的設計需要，還存在許多實用粘土或泡沫模型代替CAD設計的情況，最終需要運用逆向工程將這些實物模型轉換為CAD模型。</p><p>　?。?）外形設計師傾向使用產品的比例模型，以便于產品外形的美學評價，最終可通過運動逆向工程技術將這些比例模型用數字模型表達，通過比例運算得到美觀的真實尺寸的CAD模型。</p><p>

62、;　　（3）由于各種相關學科發(fā)展水平的限制，對零件的功能和性能分析，還不能完全由CAE來完成，往往需要通過實驗來最終確定零件的形狀，如在模具制造中經常需要通過反復試沖和修改模具型面方可得到最終符合要求的模具。若將最終符合要求的模具測量并反求出其CAD模型，在再次制造該模具時可運用這一模型生成加工程序，就可大大減少修模量，提高模具生產效率，降低模具制造成本。</p><p>　?。?）目前在國內，由于CAD/CAE

63、技術運用發(fā)展的不平衡，普遍存在這樣的情況：在模具制造中，制造者得到的原始資料為實物零件，這是為了能利用CAD/CAE技術來加工模具，就可大大減少修模量，提高模具生產效率，降低模具制造成本。</p><p>　　（5）藝術品、考古文物的復制。</p><p>　?。?）人體中的骨頭和關節(jié)等的復制、價值制造。</p><p>　?。?）特種服裝。頭盔的制造要以使用者的身

64、體為原始設計依據，此時，需首先建立人體的幾何模型。</p><p>　?。?）在RPM的應用中，逆向工程的最主要表象為：通過逆向工程，可以方便的對快速原型制造的原型產品進行快速、準確的測量，找出產品設計的不足，進行重新設計，經過反復多次迭代可使產品完善。</p><p>　　1.3課題的研究內容及研究意義</p><p>　　1.3.1課題的研究內容</p&g

65、t;<p>　　根據柱塞泵的原始的模型來進行改良，通過對有問題的部分模型去進行直接的修改、試驗和分析。通過對柱塞泵的工作原理，特點，調壓原理進行正確的分析，以及對柱塞泵主要參數進行設計，還有柱塞泵的零部件結構尺寸正確計算，得到相對理想的結果，然后根據修正后的模型通過掃描和造型等一系列方法得到最終的三維模型。</p><p>　　1.3.2課題的研究意義 </p><p>　

66、　逆向工程作為對已有產品實物模型進行數據測量、擬合、分析、改進設計，是實現新產品開發(fā)的最佳手段之一[10]。通過對原有的柱塞泵模型進行逆向設計所得到的產品模型，由于是有實際的模型參與各種試驗因此得到的結果相對于概念化推算和電腦虛擬模擬更接近真實，所以能迅速找到并確定產品的正確形態(tài)縮短產品開發(fā)周期，也提高了產品的可靠性。對該產品所在的企業(yè)增強市場競爭有著十分重大的意義。</p><p>　　本章主要對柱塞泵，逆向設

67、計，運動仿真進行詳細的描述，進而深入了解逆向設計以及運動仿真在現代科技中的使用及地位。并簡要說明本課題的研究意義。</p><p>　　2 逆向工程測量技術及柱塞泵測量</p><p>　　2.1逆向工程測量技術概述</p><p>　　零件的數字化是通過特定的測量設備和測量方法獲取零件表面離散點的幾何坐標數據，在這基礎上進行復雜曲面的建模、評價、改進和制造。因此高

68、效、高精度的實現樣件表面的數據采集，是逆向工程實現的基礎和關鍵技術之一。根據測量探頭是否和零件表面接觸，零件表面數據采集方法可分為接觸式數據采集和非接觸式數據采集兩大類，接觸式包括基本力—變形原理的數據發(fā)、光干涉法，、結構光學法、圖像分析法等。這一系列方法都是逆向工程中常用的方法。另外，隨著工業(yè)CT技術的發(fā)展，斷層件掃描技術也在逆向工程取得了應用。在接觸和非接觸測量中，三坐標測量機（CMM）是廣泛采用的一種測量設備。在很多領域都在使用，

69、使用逆向工程有很多好處，節(jié)省時間的同時也可以對其三維模型進行分析和處理，在人工作用的基礎上，從而進行一系列的改良，下面就介紹一下三坐標測量機。</p><p>　　2.2三坐標測量機概述</p><p>　　三坐標測量機出現以前，測量空間三維尺寸已有一些原始的方法，但是都不是特別精確，如果用高度尺和量規(guī)等通用量具在平板上測量，以及采用專用量規(guī)、心軸、驗棒等量具測量孔的同軸度及相互位置精度。

70、早期出現的測長機可在一個坐標方向上進行攻擊按長度的測量，即是單坐標測量機，僅能進行一維測量，后來出現的萬能顯微鏡具有X與Y兩個坐標方向移動的工作臺，可測量平面上各點的坐標位置，即為二維測量，也成為二坐標測量機。因此，如果具備X/Y/Z方向運動導軌，就可測出空間范圍內各測點的坐標位置。基于這一種原因，在保證能方便快捷而不失準確性的前提下，一種新型的機器理論慢慢成型。所以，三坐標測量機就這樣誕生了。下圖2.1為三坐標測量機：</p&g

71、t;<p>　　圖 2.1三坐標測量機</p><p>　　三坐標測量機是20世紀60年代發(fā)漲起來的一種高效率的新型精密測量儀器。它廣泛應用于制造、電子、汽車和航空航天等工業(yè)中。起初是作為一種檢測儀器，對零件和部件的尺寸、形狀及相互位置進行檢測。此外，還可以用于劃線、定中心孔、光刻集成線路等，由于三坐標測量機具有對連續(xù)曲面進行掃描來制備數控加工程序的功能，因此一開始就被選為逆向工程的主要的數字化設備

72、并一直使用至今。 </p><p>　　2.2.1三坐標測量機的原理 </p><p>　　坐標測量原理是：將被測物體置于三坐標測量機的測量空間，可獲得被測物體上測點的坐標位置，根據這些點的空間坐標值，經計算可求出被測的幾何尺寸、形狀和位置。</p><p>　　在三坐標測量機裝置分度頭、回轉臺后，系統具備了極坐標系測量功能，這種具有X/Y/Z/C四軸的坐標測量機稱

73、為四坐標測量機。按照回轉軸的數目，也可由無坐標或六坐標測量機。</p><p>　　2.2三坐標測量機的組成</p><p>　　作為一種測量儀器，三坐標測量機主要是比較被測量與標準量，并將比較結果用數值表示出來。三坐標測量機需要三個方向的標準值（標尺），利用導軌實現沿相應方向的運動，還需要三維側頭對被測量進行測量和瞄準。此外，測量機還具備數據自動化處理和自動監(jiān)測等功能，需要有相應的電氣控

74、制系統與計算機軟硬件實現。</p><p>　　三坐標測量機可分為主機、側頭、電氣系統三大部分。 </p><p><b>　?。?）主機</b></p><p>　　三坐標測量級的主機結構如圖2.2</p><p>　　圖2.2 主機結構圖</p><p>　　框架結構：指測量機的主體機械結構架

75、子。踏實工作臺、立柱、橋框、殼體等機械結構的集合體。</p><p>　　標尺結構：重要組成部分，包括線紋尺、精密絲杠、感應同步器、光柵尺、磁尺及光波波長及數顯電氣裝置等。</p><p>　　導軌：實現三維運動，多采用滑動導軌、滾動軸承導軌和氣浮導軌，以氣浮導軌為主要形式。氣浮導軌由導軌體和氣墊組成，包括氣源、穩(wěn)壓器、過濾器、氣管，分流器等啟動裝置。</p><p&g

76、t;　　驅動裝置：實現機動和程序控制私服運動功能。有絲杠絲母、滾動輪、鋼絲、齒形帶、齒輪齒條、光軸滾動輪、伺服馬達等組成。</p><p>　　平衡部件：主要用于Z軸框架中，用以平衡Z軸的重量，使Z軸上下運動時無偏重干擾，Z向測力穩(wěn)定。</p><p>　　轉臺與附件：使測量機增加一個轉動運動的自由度，包括分度臺、單軸回轉臺、萬能轉臺和數控轉臺等。</p><p>

77、<b>　?。?）三維側頭</b></p><p>　　三維側頭即是三維測量傳感器，它可在三個方向上感受瞄準信號和微小位移，以實現瞄準和測微兩項功能。主要有硬側頭、電器側頭、光學側頭等。側頭有接觸和非接觸式之分。按輸出信號分，有用于發(fā)信號的觸發(fā)式側頭和用于掃描的瞄準式側頭、測微式側頭等。側頭如下圖2.3所示：</p><p><b>　　圖2.3 側頭&

78、lt;/b></p><p><b>　?。?）電氣系統</b></p><p>　　①電氣控制系統：是測量機的電器控制部分，具有單軸與多軸聯動控制、外圍設備控制、通信控制和保護與邏輯控制等。</p><p>　　②計算機硬件部分：包括各式PC機和工作站。</p><p>　?、蹨y量及軟件：包括控制軟件與數據處理軟

79、件?？蛇M行坐標變換與側頭校正，生成探測模式與測量路徑，還用于基本幾何元素及其相互關系的測量、形狀與位置誤差測量、齒輪、螺紋與凸輪的測量、曲線與曲面的測量等，具有統計分析、誤差補償和網絡通信等功能。</p><p>　　④打印與繪圖裝置：根據測量要求打印輸出數據、表格、繪制圖形等。</p><p>　　2.2.3 三坐標測量機的類型</p><p>　　（1）按自動化

80、程度分</p><p>　　①數字顯示及打印型：主要用于幾何尺寸測量，能以數字形式顯示或記錄測量結果以及打印結果，一般采用手動測量。</p><p>　?、诖⌒陀嬎銠C的測量機：由計算機可進行諸如共建安裝傾斜的自動校正計算、坐標變換、孔心距計算、偏差值計算等，并可預先儲備一定量的數據，通過計算軟件存儲所需測量件的數學模型和對曲線表面輪廓進行掃描計算。</p><p>

81、;　　③計算機數字控制（CNC）型：代小型計算機的測量機的測量過程依然是手動或機動的，計算機數字控制（CNC）型可按照編制好的程序自動進行測量?？煞譃闃酥竞玫某绦驅σ鸭庸ず玫牧慵M行自動監(jiān)測，并可自動打印出實際值和理論值之間的誤差以及超差值和可按實物測量結果編程，與數控中心配套使用，將測量結果經計算機后置處理，生成針對各種機床的加工控制代碼。</p><p>　?。?）按結構形式與運動關系分類</p>

82、<p>　?、傩⌒妥鴺藴y量機：主要用于測量小型精密的工具、模具、刀具與集成線路板等，測量精度高，測量范圍，一般是X軸方向相遇500mm。</p><p>　?、谥行妥鴺藴y量機：測量范圍在X軸方向為500—2000mm。精密等級為中等，也有精密型的。</p><p>　?、埏@示大型測量機：測量范圍在X軸方向大于2000mm。精密等級為中等或低等。</p><

83、p><b>　?。?）按精度分類</b></p><p>　　三坐標測量機按精度可分為低精度、中等精度和高精度的測量機，低中、高精度三坐標測量機在大體上可以這樣劃分：低精度測量級的單軸最大測量不確定度大體在110-4L左右，而空間 最大測量不確定度分別約為110-5L和（2-3）10-5L；精密度的則分別小雨110-6L和（2-3）10-6L。</p><p>

84、　　2.2.4三坐標測量機的發(fā)展趨勢</p><p>　　三坐標測量機子開發(fā)以來，至今已約有30年。在此期間，他與計算機技術的發(fā)張相結合取得了驚人的進展，從而在精測儀器中占有相當大的比重。從目前國內外三坐標測量及發(fā)展狀況和科技、生產對三坐標測量及提出的要求看，在今后一段時期內，它的主要發(fā)展趨勢體現在以下幾個方面：</p><p><b>　?。?）高精度化</b>&l

85、t;/p><p>　　三坐標測量機自開發(fā)以來，一直要求具有高精度，當前隨著加工精度的顯著提高，這種要求更趨強烈。要提高精度由許多問題需要解決，其中最重要的是機械主體的基本結構問題。當前三坐標測量機仍是由三項正交的三軸組成笛卡爾坐標系的模式。與多軸自動化機床相似，正確的選擇測量及工作的模式（立式或臥式）是十分重要的。一般來說，在測量小型工件時，使用高柔性臥式主軸最為有利。為實現更高精度的測量精度，在中等規(guī)格尺寸測量機領

86、域中，國外最新的三坐標測量及均采用了單一的橋式結構。但橋式構造的競爭焦點在橋固定式和橋移動式之間，</p><p>　　自動化（計算技術空化）</p><p>　　從最近國外推出的產品來看，測量技術控系統有明顯的兩極發(fā)展趨勢：高檔型和廉價型。高檔型是傳統知名的測量機廠商的產品，以價格較高的機型供給大型企業(yè)，這些企業(yè)具有較高的計算機應用水平，廉價型系統是日本和英國某些公司的產品，大都采用DC

87、C（Directly Computer Control）技術，以求降低成本，同時滿足使用要求。另外，計算機數控化目的并不單純只是為了利用外圍設備和軟件來節(jié)約人力，而且要通過使用仿形側頭的連續(xù)仿形測量，應用與評定曲面形狀、派出人員誤差的高精度測量。</p><p><b>　　非接觸測量</b></p><p>　　探測技術在三坐標測量機中占有重要位置。從原理上說只要側

88、頭能探及，三坐標測量機就能測量。三坐標測量級的測量效率也首先取決于探測速度。為了完善測量及功能，還必須發(fā)展各種附件。</p><p>　　三坐標測量機除了機械本體外，側頭是測量及達到高精度的關鍵，也是坐標測量機的核心，與其他各項技術指標相比，提高側頭的性能指標難度最大。如由OPTON和LETTZ公司開發(fā)的實用高精度側頭——三維電感側頭取得專利已有近20年歷史，但至今改進不大。</p><p&g

89、t;　　由于非接觸側頭局有許多優(yōu)點，探測技術發(fā)展的第一個重要趨勢是非接觸側頭將得到廣泛的應用。</p><p>　　十分重要的是，在非電子工業(yè)中有許多二維圖案，如大規(guī)模集成電路掩模，他們是用接觸側頭無法測量的。近年來國外光學三坐標測量及發(fā)展十分迅速，光學三坐標測量及的核心就是非接觸測量。、</p><p>　　采用新材料，運動新技術</p><p>　　近年來，鋁合

90、金。陶瓷材料以及各種合成材料在三坐標測量機中得到了越來越廣泛的應用。</p><p>　　鋁合金特別適用于制造高速運行的三坐標測量機。它導熱好，不易產生復雜熱變形，盡管它線膨脹系數較大，但簡單熱變形比較同意補償。它耐磨性差，可在其表面涂覆一層耐磨的陶瓷材料，為了克服陶瓷導熱性能差、難以加工的缺點，正在開發(fā)各種人工合成陶瓷?？梢园葱枰龀筛鞣N所需形狀。還可以通過適當的材料設計，使它具有所需的性能。</p>

91、;<p>　　還有一些材料將在制作一些有特殊要求的測量及部件中得到應用，例如，在超高精度的三坐標測量機中，采用零膨脹系數的微晶玻璃制造一些關鍵部件：利用膨脹系數小、具有高的彈性模量與密度小的碳化纖維制造探針與接長桿的等。其他一些新技術，例如磁懸浮技術也會在測量機及其側頭中獲得應用。</p><p><b>　　測量軟件</b></p><p>　　測量機

92、的功能主要有軟件決定。三坐標測量機的操作、使用的方便性，也首先取決于軟件。</p><p>　　測量機軟件所覆蓋的范圍越來越大。它不僅包括坐標系的轉換。測端半徑補償、控制軟件等。從每一類軟件的內容看，也越來越豐富?？梢哉f測量及軟件是三坐標測量機中發(fā)展最為迅速的一項技術，軟件的發(fā)展將使三坐標測量機向智能化的方向邁進。今后的智能三坐標測量機至少應包含下述內容：</p><p>　　能進行自動編

93、程。自動編程分兩種情況:有圖樣與沒有圖樣。對于前者，首先需要讀入圖樣，然后按照圖樣的要求，利用存儲在計算機內的知識庫與決策庫確定測量策略，自動選擇配置，安排測量路徑，編排測量程序。目前對有CAD圖樣的情況相對來說有一些成功的經驗。對沒有CAD圖樣的情況，基本上還是空白。對于后者，就要利用若干個攝像頭，大致的測出共建形狀，然后在此基礎上實現自動編程。確定測量策略包括幾面的選擇，測量項目和采樣點的安排等。配置的選擇，包括側頭的選擇，附件如接

94、長桿、回轉體與側墻的選擇，分度臺的選用等。這里還包括工件安放位置的自動識別，否則就無法實現無碰撞的二兩路徑規(guī)劃。</p><p>　　按測量任務對測量機進行優(yōu)化。智能測量機能夠按照測量任務，提示工件最佳安裝位置，針對被測參數進行優(yōu)化。</p><p>　　在測量前對測量不確定度做出評定，并按此確定采樣策略與測量速度。</p><p>　　故障自動診斷。自動化程度越高

95、、運行速度越高的測量機對可靠性的要求越高，對故障自動診斷的要求越高。故障自動診斷不僅包括使測量機無法正常工作的故障，而且還包括出現其他一些不正常現象，例如室溫偏高，測得數據明顯不合理（如超差太大）時發(fā)出提示。也可以在發(fā)現有超差（或臨近公差帶邊緣）時，發(fā)出重測指令。</p><p>　　CAD文件特征識別。系統能更具CAD設計圖形文件IGES提取測量信息、測量件的特征以及各組成特征之間的位置關系，然后將二維的CAD

96、圖樣信息轉化為三維的帶有公差信息的零件定義模型。零件位置自動識別系統是利用計算機視覺處理零件的圖樣，完成零件在測量集中的位姿測量，并在此基礎上建立零件坐標系。</p><p><b>　　使用現場化</b></p><p>　　迄今為止，三坐標測量機只是在某些特定的環(huán)境條件（溫度、粉塵、振動等）下使用，但是隨著其有效性廣泛為人們所認識，將會越來越要求在加工現場使用，或

97、作為在線測量設備使用。這里還存在不少需待解決的問題，例如直接與精度有關的溫度和振動等問題，對粉塵或切削油的處置方法。自動生產線街拍的告訴花燈，目前各生產廠家正在投入力量進行研制，已有帶防塵結構的產品進入市場。</p><p>　　成為制造系統的組成部分</p><p>　　從發(fā)展趨勢來看，三坐標測量機正逐漸成為機械制造業(yè)的主導檢測設備，將越來越多的用于生產線，成為制造系統的一個組成部分。沒

98、有其他測量儀器，具有三坐標測量機這樣的柔性。萬能型，能在計算機控制下完成各種復雜測量，能與加工機床交換信息，完成保證質量、控制加工的任務：或根據測試結果，構成CAD、CAE軟件，實現逆向工程。</p><p><b>　　2.3柱塞泵的測量</b></p><p>　　用三坐標測量機對柱塞泵進行測量。測量過程如下：</p><p>　　首先打開

99、起源（0.4MPA），然后在開三坐標測量機控制柜，最后打開測量軟件。開機后，先按照有關提示，將三坐標測量機回零。選擇“文件”中的“新建”創(chuàng)建新程序。講測頭設定為類型 tesastar-；i測尖設定為tip4by21mm；將狀態(tài)設為“JOG”，把測頭置于安全位置，并安裝測頭校驗精度球；選擇A0B0角對測頭精度進行校驗，并查看校驗結果。</p><p>　　如果校驗不合格，由于三坐標測量機是一種精密測量儀器，那么必須

100、要進行三坐標測量機的重新校正，避免測量的時候出現誤差從而影響測量的結果。</p><p>　　校驗合格后，手動建立工件坐標系(初建，采用“三二一原則”)。 </p><p>　?。?）三維元素測定：平面</p><p>　　手動測平面，手動在上平面測三點確定平面；建立坐標系A1，并將Z軸 方向設定為所測定平面的方向（平面方向為其法向），將平面的當前坐標系下Z坐標

101、設為坐標系的Z坐標零位置。</p><p>　?。?）二維元素測定：直線</p><p>　　手動測直線，在正平面測兩點確定在工作平面中的投影直線；建立坐標系A2，并將坐標系X軸方向設為所測直線的方向（注意直線方向為先測點指向后測點），坐標系Y軸零位置設為當前坐標系中所測直線投影的Y值。</p><p>　　（3）一維元素測定：點</p><p&

102、gt;　　動測點：選擇零件左側平面測一點以確定該點在工作平面中的投影點；建立坐標系A3，并將坐標系X軸零位置設定為所測點投影在當前坐標系下的X</p><p><b>　　值。</b></p><p>　　用上述步驟手工建立工件坐標系后，在自動建立坐標系（精建）：</p><p>　　先將測量方式改為DCC（自動）</p><

103、;p><b>　　三維元素測定：平面</b></p><p>　　手動測平面，手動在上平面測三點以上確定平面；建立坐標系A4，并將Z軸方向設定為所測定平面的方向（平面方向為其法向），將平面的當前坐標系下Z坐標設為坐標系的Z坐標零位置。</p><p><b>　　二維元素測定：直線</b></p><p>　　手動測

104、直線，在正平面測兩點以上確定在工作平面中的投影直線；建立坐標系A5，并將坐標系X軸方向設為所測直線的方向（注意直線方向為先測點指向后測點），坐標系Y軸零位置設為當前坐標系中所測直線投影的Y值。</p><p><b>　　一維元素測定：點</b></p><p>　　手動測點：選擇零件左側平面測一點以確定該點在工作平面中的投影點；建立坐標系A6，并將坐標系X軸零位置設

105、定為所測點投影在當前坐標系下的X值。 </p><p>　　在電腦上得到下圖2.4</p><p>　　圖2.4 柱塞泵柱塞平面圖</p><p>　　得到一張平面圖的圖片，由圖可以看出，三坐標測量機出的是元件的平面圖，涉及到五個平面，兩個橫截面，三個豎截面。平面的大小和實體的尺寸大小比例相對應。下面根據三坐標測量機出來的圖片和柱塞泵柱塞實體圖進行對比， 根據三坐標

106、測量機得出的柱塞泵柱塞平面圖可對應其實物圖2.5為：</p><p>　　圖2.5 柱塞泵柱塞實物圖</p><p>　　得到的數據為： L0-2max:26.845248mm L0-2min:26.478951mm</p><p>　　L4-5max:7.745648mm L4-5min：7.295135mm</p><p&g

107、t;　　L1-4max:8.912689mm L1-4min：8.495421mm</p><p>　　L2-3max：80.012515mm L2-3min:76.549214mm</p><p>　　Ø1：10.3748mm Ø3：29.6764mm</p><p>　　得到數據后關閉設備，取回元件。 <

108、;/p><p>　　本章主要從三坐標測量機的組成、分類、發(fā)展趨勢方面闡述了三坐標測量機的各個方面。并且運用三坐標測量機測量了柱塞泵的柱塞，從實例方面驗證了三坐標測量機的精確性能。同時完成了逆向設計中的數據測量。 </p><p>　　3 柱塞泵的改良及運動仿真</p><p>　　3.1柱塞泵的工作原理</p><p>　　柱塞泵是往