測(cè)量軟件的功能按被測(cè)零件的分類主要包括以下方面：

1. 箱體類零件

這類零件以組合平面和孔或軸為主要元素怠蹂，主要測(cè)量空間尺寸與元素的形狀位置誤差瘾晃。相對(duì)來(lái)講蓝晒，這是最基本腮出、最簡(jiǎn)單的一類測(cè)量任務(wù)。對(duì)測(cè)量軟件的要求主要包括計(jì)算方法的正確性芝薇、功能的完整性及操作的便利性三個(gè)方面胚嘲。

目前權(quán)威的評(píng)價(jià)仍然是德國(guó)PTB 認(rèn)證，它通過(guò)在理論數(shù)據(jù)上迭加各種可控噪聲模擬測(cè)量機(jī)的隨機(jī)誤差洛二，來(lái)檢驗(yàn)軟件算法的收斂性和結(jié)果馋劈。軟件功能的完整性是看是否包含所有的形狀位置誤差項(xiàng)，是否具有多重國(guó)際晾嘶、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)妓雾，例如ISO、DIN垒迂、JIS屁坛、GB 等， 以及各種評(píng)價(jià)準(zhǔn)則笨拯，例如最小二乘褒谒、最大實(shí)體、最小實(shí)體等虚缘。

CAD 為引擎的新一代測(cè)量軟件包奕喻，通過(guò)數(shù)模編程、圖形環(huán)境辐轧、圖形報(bào)告功能摧篱，使得操作方式和工作效率有了革命性的改變。同時(shí)已不僅限于對(duì)單個(gè)零件的測(cè)量鬼涂，還在繼續(xù)向裝配組件發(fā)展松苹。即可以由單個(gè)零件的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行裝配模擬，以預(yù)測(cè)實(shí)際的組件狀況羔仅。

2. 自由曲面類

自由曲面(包括自由曲線)類零件, 以測(cè)量輪廓度為特點(diǎn)丘多，從簡(jiǎn)單的凸輪、到飛機(jī)機(jī)翼和汽車覆蓋件沉桌。

傳統(tǒng)的測(cè)量方案主要是受到兩個(gè)方面技術(shù)條件的限制谢鹊，一方面是測(cè)量機(jī)只能作分離點(diǎn)的測(cè)量，另一方面測(cè)量軟件不能處理曲線和曲面的數(shù)學(xué)模型留凭。這種測(cè)量方式對(duì)測(cè)量機(jī)的空間定位精度也非常敏感佃扼。由于控制系統(tǒng)的跟隨誤差引起的測(cè)頭空間運(yùn)動(dòng)不到位或過(guò)定位誤差都直接引入到測(cè)量點(diǎn)的位置誤差，造成實(shí)測(cè)點(diǎn)本身的偏離蔼夜。

CAD 數(shù)模的使用兼耀，使曲線/曲面的測(cè)量數(shù)據(jù)處理方法由“點(diǎn)到點(diǎn)”改變?yōu)椤包c(diǎn)到曲線”和“點(diǎn)到曲面”，在軟件包內(nèi)部使用的理論模型是真正的曲線/曲面求冷。這一改變提高了測(cè)量數(shù)據(jù)的精度瘤运，克服了測(cè)量機(jī)的空間定位誤差的影響。加上連續(xù)掃描測(cè)頭的應(yīng)用匠题，使測(cè)量效率大幅度提高拯坟， 通過(guò)掃描線實(shí)現(xiàn)一個(gè)截面輪廓的測(cè)量和分析。

自由曲面的輪廓測(cè)量梧躺，進(jìn)一步發(fā)展是云圖測(cè)量似谁。使用掃描測(cè)頭，快速采集高密度的面形數(shù)據(jù)和理論數(shù)模比較遣惊，給出誤差的面分布圖钓赛。毫無(wú)疑問(wèn)，面分布圖具有更大的信息量渠盅，能夠全面地評(píng)價(jià)零件的輪廓度誤差勃说，也對(duì)零件的修復(fù)提供了最直觀的指示，例如模具制造與維修供辰。

薄壁件(sheet metal)的測(cè)量是自由曲面測(cè)量的另一大類型痒塞，它以汽車和摩托車覆蓋件、家電外殼為主要代表梢苍。薄壁件除了面形輪廓外, 具有許多種特殊的測(cè)量元素洪磕，例如指胡，槽、縫晋丑、孔橘忿、邊緣點(diǎn)、曲面交點(diǎn)嚼债，局部最高點(diǎn)/最低點(diǎn)侯选、定位銷、螺柱等土童。具有薄壁件測(cè)量功能的軟件包對(duì)這些元素都有現(xiàn)成的測(cè)量功能诗茎，不需要額外編程處理。薄壁件測(cè)量中的另一重要方面是坐標(biāo)找正献汗。

因?yàn)檫@類零件不像箱體類敢订，有基準(zhǔn)平面，基準(zhǔn)線等定位元素雀瓢，不能使用簡(jiǎn)單的3-2-1 建坐標(biāo)方法枢析。而行之有效的方法是具有優(yōu)化功能的最佳匹配算法(Best Fit)。根據(jù)邊界條件和誤差控制方式的不同刃麸，針對(duì)各種典型情況醒叁，最佳匹配的坐標(biāo)找正又有多個(gè)變種，例如泊业，有CAD 數(shù)模和無(wú)CAD 數(shù)模條件下的坐標(biāo)找正把沼，6 點(diǎn)找正是最少變量情況下的一個(gè)特例。但大多數(shù)最佳匹配意義下的坐標(biāo)找正都是針對(duì)已測(cè)元素的一種事后數(shù)據(jù)處理吁伺，對(duì)測(cè)量點(diǎn)本身的準(zhǔn)確性沒(méi)有控制饮睬，所以找正的精度也無(wú)法保證。在基準(zhǔn)元素中含有曲面點(diǎn)的情況下谷培，這個(gè)問(wèn)題尤為突出卦瘤，甚至無(wú)法完成，因?yàn)樵诮ㄗ鴺?biāo)之前藤侦，無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)得曲面上的指定點(diǎn)瑰氨。例如，葉片的形面找正樊何，沖壓類零件的找正特血。

特別值得一提的是一種稱為“ 迭代法(iteration)”的坐標(biāo)找正方法，它能夠適應(yīng)各種應(yīng)用情況秀彤，且具有很高的精度猜著。它是通過(guò)聯(lián)機(jī)重復(fù)測(cè)量不斷逼近基準(zhǔn)元素，進(jìn)行多次最佳匹配笙吠，直至達(dá)到規(guī)定的精度要求禀锋。這種找正精度是可控的垄暗，對(duì)各基準(zhǔn)元素還可以設(shè)置權(quán)重。

在汽車車身測(cè)量中弓候，通行的辦法是先對(duì)規(guī)定的參考點(diǎn)(RPS)找正郎哭，在RPS 點(diǎn)的測(cè)量值達(dá)到要求之后，才能正式開(kāi)始全面測(cè)量菇存。如果RPS 點(diǎn)的測(cè)量值達(dá)不到要求，則該零件即不合格邦蜜，無(wú)須繼續(xù)測(cè)量依鸥。

3. 特定形面類

這是指齒輪、葉片悼沈、蝸輪/蝸桿贱迟、螺紋等一類零件，其形狀通過(guò)一組標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)來(lái)控制絮供。對(duì)這類零件的檢查有兩部分內(nèi)容衣吠，一是控制參數(shù)，二是輪廓型線或型面壤靶。輪廓型線型面的測(cè)量實(shí)際上就是曲線曲面測(cè)量缚俏，較為簡(jiǎn)單，通用測(cè)量軟件包也可以實(shí)現(xiàn)贮乳。但特定的控制參數(shù)的評(píng)價(jià)則需要完全專業(yè)的算法忧换，要符合行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。通用測(cè)量軟件包均不包含這些內(nèi)容饥猴，僅能作幾何尺寸測(cè)

量和形線形面輪廓測(cè)量倔晚。

在這一領(lǐng)域，QUINDOS 一直是公認(rèn)的完成特定形面測(cè)量的專業(yè)軟件包屉胳。它對(duì)各類零件都有完全現(xiàn)成的功能模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)參數(shù)輸入封均，自動(dòng)測(cè)量、計(jì)算評(píng)價(jià)及報(bào)告輸出履剔。并且QUINDOS的評(píng)價(jià)算法都是在行業(yè)專業(yè)人士的參與下完成的篇臭，權(quán)威性得到普遍認(rèn)可。

容易被用戶忽略的一個(gè)問(wèn)題是對(duì)測(cè)量機(jī)本身的要求父吧。測(cè)量機(jī)首先要有足夠的精度隧蜀，才能測(cè)量一定精度等級(jí)的零件。探測(cè)誤差直接影響輪廓形面的精度秉唇，往往起著決定性的作用素矛。另外，連續(xù)掃描測(cè)頭和自定中心功能也可將測(cè)量的精度和效率大大提高漆勉。Leitz 的高精度測(cè)量機(jī)PMM-C 和LSP測(cè)頭及QUINDOS 軟件包的組合一直是這一領(lǐng)域的最佳解決方案撒蟀。

4. 反求測(cè)量

逆向工程是近年來(lái)飛速發(fā)展的一項(xiàng)技術(shù)叙谨，測(cè)量機(jī)作為這一系統(tǒng)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，得到了大量應(yīng)用保屯。但相當(dāng)一部分人錯(cuò)誤地將測(cè)量軟件與反求設(shè)計(jì)軟件混為一談手负，認(rèn)為測(cè)量機(jī)測(cè)出的結(jié)果就應(yīng)當(dāng)是三維CAD 數(shù)模，甚至就是加工程序姑尺。這是一個(gè)極大的誤會(huì)竟终。測(cè)量機(jī)在逆向工程中的角色就是三維數(shù)據(jù)的采集，也就是反求測(cè)量切蟋。測(cè)量軟件的表現(xiàn)水平就在于采點(diǎn)的自動(dòng)化程度统捶、效率以及與CAD 軟件的接口能力上。

逆向工程基本上可以分為兩種柄粹，第一種就是簡(jiǎn)單復(fù)制喘鸟，也叫作CAM 反求，傳統(tǒng)上叫仿型驻右，要求百分之百地拷貝零件什黑。這種反求方法較簡(jiǎn)單，用測(cè)量機(jī)實(shí)現(xiàn)的方式是使用連續(xù)掃描測(cè)頭境猜，逐行連續(xù)采集數(shù)據(jù)伺罗，并直接轉(zhuǎn)換為加工刀具路徑。在有的測(cè)量機(jī)上還可以裝上銑削頭靠牙，直接完成加工尽架。

因?yàn)榱慵旧淼谋砻嫒毕莺蜏y(cè)量點(diǎn)的誤差都會(huì)完全復(fù)制到新的產(chǎn)品上，這種反求適用于精度要求不高和簡(jiǎn)單的低端產(chǎn)品虎疗，例如玩具業(yè)糜罢。技術(shù)含量較高的是CAD 反求，它要將測(cè)量點(diǎn)造型生成CAD 數(shù)模榄缸，通過(guò)重新修飾和修改過(guò)的數(shù)模生成全新的產(chǎn)品蛹吱。這里的關(guān)鍵技術(shù)是將測(cè)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)模，這是典型的CAD 設(shè)計(jì)造型工作涌疲，而不是測(cè)量軟件的范疇晨每。

如何由測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)數(shù)模重建，仍然有兩種不同的作法九昵， 第一種是由關(guān)鍵點(diǎn)重建所脉，按CAD的傳統(tǒng)造型模式，按點(diǎn)-線-面的方法完成育韩；第二種是由點(diǎn)云(point cloud)直接生成曲面數(shù)模克蚂。

總之，由測(cè)量點(diǎn)重建CAD 數(shù)模的功能還是要靠CAD 軟件包來(lái)實(shí)現(xiàn)， 人們夢(mèng)想的由測(cè)量機(jī)直接產(chǎn)生出CAD 數(shù)模的功能還遠(yuǎn)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)“０龋現(xiàn)在有越來(lái)越多的針對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行造型的專用軟件包出現(xiàn)摸恍，例如，Delcam赤屋、Geomagic Studio立镶、Rhino 等，成為一個(gè)十分活躍的領(lǐng)域类早。從發(fā)展上看媚媒，這種專用軟件包作為測(cè)量機(jī)的后處理工具是非常合理的。因?yàn)樵煨瓦^(guò)程是需要時(shí)間的莺奔，往往比測(cè)量采點(diǎn)的時(shí)間長(zhǎng)得多欣范，不可能包含在聯(lián)機(jī)測(cè)量軟件包中占用測(cè)量機(jī)的使用時(shí)間。

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