数控机床是由NC程序控制加工的,其可由手工编写、软件自动生成等,不可避免含有错误,将会导致刀具损坏或设备事故,因此在实际加工之前都要进行NC程序可靠性的验证。目前数控程序检验方法主要有试切和刀具轨迹仿真。试切法成本高、周期长,不符合经济生产的要求。而刀具轨迹仿真没有考虑机床加工环境,直观性较差。因此三维动态模拟数控机床加工过程是一个重要的研究方向。在智能坐标测量机的零件位姿识别系统中,为使虚拟零件与实际零件的摆放位姿一致,须建立起精确的零件坐标系,因此需要获得零件在工作台上的放置位置以及放置方向。零件中心位置以及放置方向已经利用零件图像的边缘矩得以解决,详细请见赵金才的博士论文。然而要达到零件的精确定位,仍需要获得零件各个角点在机器坐标系下的坐标。本文主要工作包括以下几个方面:1.提出数控车床防碰撞检测系统的总框架,并在VC环境下开发了NC程序检错与纠错模块,对NC程序进行了语法检查和防碰撞检查,经实验验证,系统已经满足基本要求。2.采用传统Tsai非共面标定算法标定安装在坐标测量机上的摄像机,利用坐标测量机的精确移动和白色陶瓷标准球的良好光学特性,巧妙设计了标定数据采集方案,通过开发数据采集程序以及标定程序使整个标定过程自动化,操作简单、精度高,且只有几分钟就可以完成标定。3.结合标准Hough算法和最小二乘直线拟合法检测零件角点在图像帧中的坐标,经过摄像机的坐标转换可得到角点在机器坐标系下的坐标;并利用图像帧中的角点坐标反求了零件上表面的Z坐标。算法稳定性好,精度高,通过实验验证满足精度要求。