[发明专利]一种刀片/刀具内凹式结构精准测量方法

说明书

本发明公开了一种刀片/刀具内凹式结构精准测量方法，包括刀片/刀具实体导入步骤、实体合模构建步骤、倒模实体脱模取出步骤、光谱成像扫描步骤、结构尺寸拾取步骤和几何特征数据存储步骤。本发明通过引入实体合模构建技术和多光谱成像扫描技术，解决了现有技术的测量方法无法直接实现刀片/刀具内凹式结构精准测量的行业性难题，能极大提升刀片/刀具测量的精度和效率，可为刀片/刀具的结构设计提供关键结构部位的几何数据信息。

技术领域

本发明涉及金属切削刀具技术领域，特别是涉及一种刀片/刀具内凹式结构精准测量方法。

背景技术

在金属切削刀具技术领域中，刀片/刀具介观尺寸结构(0.001～0.1mm)是影响刀具综合性能最主要因素之一，也是最难通过传统分析方法直接获得其全部数据的关键技术点之一。刀片/刀具制造及其应用领域用来测量刀片/刀具结构特征的主要方法有：接触式测量法和非接触式测量法。接触式测量法的测量原理主要是采用传感器与刀片/刀具进行直接接触，通过两者之间的相对运动来记录空间位置和轨迹信息，进而将这些信息转化为所测刀片/刀具的结构信息。

目前，接触式测量法采用的仪器主要是轮廓仪和三坐标测量仪。其中，轮廓仪由于其采用触针与被测刀片/刀具表面进行滑移来实现测量，因此只能形成简单的轮廓线，无法实现复杂结构的精密测量，尤其是针对刀片/刀具的圆柱孔的几何中心截面测量，轮廓仪更是无法保证其触针与圆柱孔的圆心位置精准重合；而三坐标测量仪虽然能实现复杂结构的测量，但其探针直径影响了其可测量的内凹式结构尺寸，探针长度影响了其可测量的深度，同时其测量机构与被测物体往往存在空间位置干涉问题。

为了弥补接触式测量方法的缺陷，一种非接触式测量法孕育而生。非接触式测量法是以光电、电磁等技术为基础，在不接触被测物体表面的情况下，得到物体表面参数信息的测量方法。当前，刀具行业采用的典型非接触式仪器主要是投影仪、光学电子显微镜及光学轮廓仪等。由于此种方法采用的是光电和电磁等技术手段，因此要获得刀片/刀具某一个结构的形貌特征及尺寸，光电或电磁波必须要能无障碍地接触到该结构，如果结构复杂(对光、电磁有遮挡)，那么便无法精准获得该结构的几何数据信息，比如：深度较深或结构较复杂或尺寸较小的内凹式结构，就难以精准获得对应的数据信息。

因此，不管是接触式还是非接触式测量方法，在不改变测量手段的前提下要直接获得刀片/刀具内凹式结构的几何精准数据，并应用于三维模型的构建从而完成整个刀片/刀具的精准建模是一项难度非常大、耗时非常长的关键技术难题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种刀片/刀具内凹式结构精准测量方法，通过引入实体合模构建技术和多光谱成像扫描技术，解决了现有技术的测量方法无法直接实现刀片/刀具内凹式结构精准测量的行业性难题，能极大提升刀片/刀具测量的精度和效率，可为刀片/刀具的结构设计提供关键结构部位的几何数据信息。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种刀片/刀具内凹式结构精准测量方法，包括如下步骤：

A.刀片/刀具实体导入步骤，该步骤是通过刀片/刀具实体导入来分析刀片或整体刀具需要精准测量的以内凹式结构为特征的介观结构；

B.实体合模构建步骤，该步骤是采用固化剂对所述需要精准测量的以内凹式结构为特征的介观结构进行实体合模构建；

C.倒模实体脱模取出步骤，该步骤是采用脱模方式将步骤B形成的内凹式结构的倒模实体取出，所述倒模实体具有与所述内凹式结构相对应的外凸式结构特征；

D.多光谱成像扫描步骤，该步骤是采用多光谱成像扫描方式对所述倒模实体进行全方位的扫描，以获取实体倒模的高精度3D结构数据；

E.结构尺寸拾取步骤，该步骤是对3D模型进行按需测量，获取所需要的关键结构部位的尺寸信息；

F.几何特征数据存储步骤，该步骤是将获取的关键结构部位的尺寸信息存入几何特征数据库中。