公差測(cè)量技術(shù)與逆向工程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、公差測(cè)量技術(shù)與逆向工程公差測(cè)量技術(shù)與逆向工程 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書浙江大學(xué)工程訓(xùn)練中心浙江大學(xué)工程訓(xùn)練中心杭州博洋科技有限公司杭州博洋科技有限公司目目 錄錄公差測(cè)量技術(shù)與逆向工程實(shí)驗(yàn)大綱公差測(cè)量技術(shù)與逆向工程實(shí)驗(yàn)大綱.2 公差測(cè)量技術(shù)公差測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一 坐標(biāo)測(cè)量機(jī)認(rèn)知實(shí)驗(yàn)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)認(rèn)知實(shí)驗(yàn).4實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二 孔、軸件的測(cè)量實(shí)驗(yàn)孔、軸件的測(cè)量實(shí)驗(yàn).7實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三 平面度測(cè)量實(shí)驗(yàn)平面度測(cè)量實(shí)驗(yàn).11實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)四 圓錐各尺寸的測(cè)量實(shí)驗(yàn)圓錐各尺寸的測(cè)量實(shí)驗(yàn).15實(shí)驗(yàn)五實(shí)驗(yàn)五 軸鍵槽對(duì)稱度測(cè)量實(shí)驗(yàn)軸鍵槽對(duì)稱度測(cè)量實(shí)驗(yàn).19實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六 螺紋孔測(cè)量實(shí)驗(yàn)螺紋孔測(cè)量實(shí)驗(yàn).22 逆向工程逆向工程實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一

2、 拓?fù)浞治雠c逆向數(shù)據(jù)采集拓?fù)浞治雠c逆向數(shù)據(jù)采集.26公差測(cè)量技術(shù)與逆向工程實(shí)驗(yàn)大綱公差測(cè)量技術(shù)與逆向工程實(shí)驗(yàn)大綱一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)公差測(cè)量技術(shù)是工科院校特別是技術(shù)型工科院校的機(jī)械類專業(yè)的一門實(shí)用性較強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課，內(nèi)容涉及機(jī)械產(chǎn)品及其零部件的設(shè)計(jì)、制造、維修、質(zhì)量控制與生產(chǎn)管理等多方面標(biāo)準(zhǔn)及其技術(shù)知識(shí)。為了更好地服務(wù)于機(jī)械類學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)，使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)先進(jìn)制造技術(shù)及其應(yīng)用，開展公差精密測(cè)量技術(shù)與逆向工程的系列化教學(xué)實(shí)驗(yàn)，為機(jī)械工程類學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)、學(xué)校的機(jī)械類學(xué)科競(jìng)賽、學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)等提供實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐環(huán)節(jié)。二、 實(shí)驗(yàn)安排本系列教學(xué)實(shí)驗(yàn)大綱分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)階實(shí)驗(yàn)和逆向工程三個(gè)部分。具體如下：公差

3、測(cè)量技術(shù)公差測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一 坐標(biāo)測(cè)量機(jī)認(rèn)知實(shí)驗(yàn)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)認(rèn)知實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二 孔、軸測(cè)量實(shí)驗(yàn)孔、軸測(cè)量實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三 平面度測(cè)量實(shí)驗(yàn)平面度測(cè)量實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)四 圓錐各尺寸的測(cè)量實(shí)驗(yàn)圓錐各尺寸的測(cè)量實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)五實(shí)驗(yàn)五 鍵槽對(duì)稱度測(cè)量實(shí)驗(yàn)鍵槽對(duì)稱度測(cè)量實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六 螺紋孔測(cè)量實(shí)驗(yàn)螺紋孔測(cè)量實(shí)驗(yàn)?zāi)嫦蚬こ棠嫦蚬こ虒?shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一 拓?fù)浞治雠c逆向數(shù)據(jù)采集拓?fù)浞治雠c逆向數(shù)據(jù)采集三、 實(shí)驗(yàn)教材及主要儀器設(shè)備公差測(cè)量技術(shù)與逆向工程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 、復(fù)合式三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)一臺(tái)四、 預(yù)期成效通過本實(shí)驗(yàn)更好地服務(wù)于機(jī)械類本科生的實(shí)踐教學(xué)，使學(xué)生掌握先進(jìn)精密檢測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用，同時(shí)通過對(duì)反求工程的了解培養(yǎng)創(chuàng)新思維和能力，

4、為機(jī)械工程類學(xué)生打造一個(gè)良好的基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一 坐標(biāo)測(cè)量機(jī)認(rèn)知實(shí)驗(yàn)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)認(rèn)知實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康牧私馊鴺?biāo)測(cè)量機(jī)結(jié)構(gòu)了解三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)原理了解三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)維護(hù)保養(yǎng)方法二、設(shè)備與器材二、設(shè)備與器材1）三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)2）測(cè)頭系統(tǒng)：MH20i或PH10T3）測(cè)針：203mm三、實(shí)驗(yàn)步驟三、實(shí)驗(yàn)步驟1 1）三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)結(jié)構(gòu)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)結(jié)構(gòu)按機(jī)械結(jié)構(gòu)分：a)龍門式用于轎車車身等大型機(jī)械零部件或產(chǎn)品測(cè)量； b)橋 式用于復(fù)雜零部件的質(zhì)量檢測(cè)、產(chǎn)品開發(fā)，精度高； c) 懸臂式主要用于車間劃線、簡(jiǎn)單零件的測(cè)量，精度比較低。按驅(qū)動(dòng)方式結(jié)構(gòu)分：a) 手動(dòng)型手工使其三軸運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)采點(diǎn),價(jià)格低廉,但測(cè)量精度

5、差； b) 機(jī)動(dòng)型通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)采點(diǎn)，但不能實(shí)現(xiàn)編程自動(dòng)測(cè)量； c) 自動(dòng)型由計(jì)算機(jī)控制測(cè)量機(jī)自動(dòng)采點(diǎn)，通過編程實(shí)現(xiàn)零件自動(dòng)測(cè)量，且精度高。2 2）三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)原理三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)原理將被測(cè)物體置于三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量空間，可獲得被測(cè)物體上各測(cè)量點(diǎn)的坐標(biāo)值，根據(jù)這些點(diǎn)的空間坐標(biāo)值經(jīng)過數(shù)學(xué)運(yùn)算求出被測(cè)物體的幾何尺寸，形狀和位置公差。3 3）三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)維護(hù)保養(yǎng)方法）三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)維護(hù)保養(yǎng)方法三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)作為一種精密的測(cè)量機(jī)器，如果維護(hù)及保養(yǎng)做得及時(shí)，就能延長(zhǎng)機(jī)器的使用壽命，并使精度得到保障、故障率降低。為使客戶更好地掌握和用好測(cè)量機(jī)，測(cè)量機(jī)維護(hù)及保養(yǎng)規(guī)程如下：（1）開機(jī)前的準(zhǔn)備a.三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)對(duì)環(huán)境

6、要求比較嚴(yán)格，應(yīng)按要求嚴(yán)格控制溫度及濕度；b.三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)使用氣浮軸承，理論上是永不磨損結(jié)構(gòu)，但是如果氣源不干凈，有油水或雜質(zhì)，就會(huì)造成氣浮軸承阻塞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成氣浮軸承和氣浮導(dǎo)軌劃傷，后果嚴(yán)重。所以每天要檢查機(jī)床氣源，放水放油。定期清洗過濾器及油水分離器。定期檢查機(jī)床氣源上一級(jí)空氣來源， （空氣壓縮機(jī)或集中供氣的儲(chǔ)氣罐） ；花崗巖導(dǎo)軌更要定期檢查導(dǎo)軌面狀況，所以每次開機(jī)前應(yīng)清潔機(jī)器的導(dǎo)軌，用航空汽油擦拭（120 或 180 號(hào)汽油）或無水乙醇擦拭。c.切記在保養(yǎng)過程中不能給任何導(dǎo)軌上任何性質(zhì)的油脂；輸出輸出: X = 2.0 I = 0 D = 4 Y = 2.0 J = 0 R = 2 Z

7、 = 2.5 K = 1d.在長(zhǎng)時(shí)間沒有使用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)時(shí)，在開機(jī)前應(yīng)做好準(zhǔn)備工作：控制室內(nèi)的溫度和濕度(24 小時(shí)以上)，然后檢查氣源、電源是否正常；e.開機(jī)前檢查電源，如有條件應(yīng)配置穩(wěn)壓電源，定期檢查接地，接地電阻小于 4 歐姆。(2)工作過程中：a.被測(cè)零件在放到工作臺(tái)上檢測(cè)之前，應(yīng)先清洗去毛刺，防止在加工完成后零件表面殘留的冷卻液及加工殘留物影響測(cè)量機(jī)的測(cè)量精度及測(cè)針使用壽命；被測(cè)零件在測(cè)量之前應(yīng)在室內(nèi)恒溫，如果溫度相差過大就會(huì)影響測(cè)量精度；b.大型及重型零件在放置到工作臺(tái)上的過程中應(yīng)輕放，以避免造成劇烈碰撞，致使工作臺(tái)或零件損傷。必要時(shí)可以在工作臺(tái)上放置一塊厚橡膠以防止碰撞；c.小型

8、及輕型零件放到工作臺(tái)后，應(yīng)緊固后再進(jìn)行測(cè)量，否則會(huì)影響測(cè)量精度；d.在工作過程中，測(cè)座在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)(特別是帶有加長(zhǎng)桿的情況下)一定要遠(yuǎn)離零件，以避免碰撞；e.在工作過程中如果發(fā)生異常響聲，切勿自行拆卸及維修，請(qǐng)及時(shí)與廠家聯(lián)系，廠家會(huì)安排經(jīng)過嚴(yán)格培訓(xùn)的人員前往，并承諾以最快的速度幫助客戶解決問題。(3)操作結(jié)束后 a.請(qǐng)將 Z 軸移動(dòng)到上方，但應(yīng)避免測(cè)針撞到工作臺(tái)；b.工作完成后要清潔工作臺(tái)面；c.檢查導(dǎo)軌，如有水印請(qǐng)及時(shí)檢查過濾器。如有劃傷或碰傷也請(qǐng)及時(shí)與廠家聯(lián)系，避免造成更大損失；d.工作結(jié)束后將機(jī)器總氣源關(guān)閉。實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二 孔、軸件的測(cè)量實(shí)驗(yàn)孔、軸件的測(cè)量實(shí)驗(yàn)一、一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?測(cè)量?jī)?nèi)

9、孔尺寸與軸尺寸誤差的方法和特點(diǎn)認(rèn)真體會(huì)“局部實(shí)際尺寸（實(shí)際誤差） ”概念 二、二、 設(shè)備與器材設(shè)備與器材 1）三坐標(biāo)測(cè)量機(jī) 2）測(cè)頭系統(tǒng)：MH20i 或 PH10T3）測(cè)針：203mm三、三、 實(shí)驗(yàn)原理與方法實(shí)驗(yàn)原理與方法 三坐標(biāo)測(cè)量基本原理就是通過探測(cè)傳感器（測(cè)頭）與測(cè)量空間軸線運(yùn)動(dòng)的配合，對(duì)被測(cè)幾何元素進(jìn)行離散的空間點(diǎn)位置的獲?。ㄈ鐖D 1-1） ，然后通過一定的數(shù)學(xué)計(jì)算，完成對(duì)所測(cè)得點(diǎn)的分析擬合，最終還原出被測(cè)的幾何元素，并在此基礎(chǔ)上計(jì)算其與理論值（名義值）之間的偏差（如圖 1-2） ，從而完成對(duì)被測(cè)零件的檢驗(yàn)工作。 1-11-2四、四、 實(shí)驗(yàn)步驟、方法與注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)步驟、方法與注意事項(xiàng)

10、1）首先針對(duì)工件選擇對(duì)應(yīng)的測(cè)頭配置，將被測(cè)得圓柱孔放置在工作平面如下圖（1-3）：1-32）被測(cè)件的孔屬于基本元素“圓柱” ，我們可以設(shè)置 2 種測(cè)量方案： 方法 1、自動(dòng)測(cè)量，需要有被測(cè)件的 CAD 模型。擁有被測(cè)件的 CAD 模型后打開軟件，選擇。導(dǎo)入IGES 文件，建立好工件坐標(biāo)系讓模型與工件對(duì)齊，使用面選擇器選擇樣件的內(nèi)孔的圓柱面如圖（1-4） 。軟件將該圓柱面命名為 CYL1，我們可以在軟件右側(cè)的元素對(duì)話框中看見 CYL1 的圓柱面信息如圖（1-5） 。 1-41-5軟件下方切換到“測(cè)量”界面。點(diǎn)選“圓柱”功能，將 CYL1 拖入被測(cè)元素對(duì)話框中，在數(shù)顯區(qū)滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪確定測(cè)量點(diǎn)數(shù)可設(shè)

11、置測(cè)量點(diǎn)數(shù)為 8 如圖1-6，點(diǎn)擊“生成測(cè)量點(diǎn)”，整體設(shè)置可參照?qǐng)D 1-7：1-7點(diǎn)擊“測(cè)量”，設(shè)備根據(jù)所設(shè)置的參數(shù)采取被測(cè)件孔的空間點(diǎn)位置再通過軟件計(jì)算還原出被測(cè)件的幾何元素，這樣就得到了孔的實(shí)際尺寸輸出報(bào)告，在軟件下方切換到“公差”，點(diǎn)選“直徑”公差，將圓柱孔 CYL1 的實(shí)際數(shù)據(jù)拖入元素名對(duì)話框，設(shè)置如下圖（1-8）： 1-8點(diǎn)擊“定義公差”完成圓柱孔的公差評(píng)估并在右側(cè)的“公差”對(duì)話框中生成公差標(biāo)簽 TDIAM2。如下圖 1-9：1-9切換到測(cè)量報(bào)告對(duì)話框，將 TDIAM2 的公差標(biāo)簽拖入對(duì)話框中就完成了圓柱孔直徑的公差報(bào)告。如圖 1-10 1-10方法 2：手動(dòng)測(cè)量，相對(duì)于自動(dòng)測(cè)量操作

12、來說較簡(jiǎn)單，適用于單一尺寸的快速測(cè)量。在軟件下方選擇“測(cè)量” 界面，點(diǎn)選“圓柱”測(cè)量功能在選擇“統(tǒng)計(jì)圖”分頁功能，用手持器在圓柱孔壁任意取點(diǎn)，取點(diǎn)時(shí)注意要讓測(cè)頭的紅寶石探頭接觸圓柱孔面，如果是測(cè)頭桿接觸取得的數(shù)據(jù)會(huì)影響最后的真實(shí)數(shù)據(jù)，每取得一個(gè)空間點(diǎn)位置是左下方的數(shù)顯就會(huì)顯示如下圖 1-111-11同樣取得 8 個(gè)空間點(diǎn)后點(diǎn)擊確認(rèn)，生成圓柱孔名 CYL1，之后的評(píng)估操作與方法一相同。3）測(cè)量軸的方法與孔的方法一致，孔與軸都屬于基本元素中的“圓柱” 。用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)在軸的圓柱面上提取空間的離散點(diǎn)通過軟件計(jì)算得出被測(cè)件的實(shí)際尺寸。五、五、 處理數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)名稱測(cè)量示意圖儀器零件名稱精度范圍測(cè)量范圍

13、DESEI零件尺寸及極限偏差名稱測(cè)量示意圖儀器零件名稱精度范圍測(cè)量范圍DESEI零件尺寸及極限偏差實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三 平面度測(cè)量實(shí)驗(yàn)平面度測(cè)量實(shí)驗(yàn)一、一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康牧私馄矫娑鹊臏y(cè)量原理和方法掌握平面度誤差的評(píng)定方法二、二、設(shè)備與器材設(shè)備與器材 1）三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)2）測(cè)頭系統(tǒng)：MH20i 或 PH10T3）測(cè)針：203mm三、三、測(cè)量原理和方法測(cè)量原理和方法 平面度公差用以限制平面的形狀誤差。其公差帶是距離為公差值的兩平行平面之間的區(qū)域。三坐標(biāo)在測(cè)量平面度時(shí)，在平面上采取數(shù)個(gè)測(cè)量點(diǎn)，用測(cè)量點(diǎn)以最小二乘法擬合一個(gè)平面，包容所有測(cè)量點(diǎn)的兩個(gè)平行平面間的距離為平面度。這兩個(gè)平行平面平行于擬合的最小二乘平

14、面。最小二乘法的原理是，所有測(cè)量點(diǎn)距離擬合元素（平面、直線、圓、圓柱）的距離的平方和最小。如圖 2-12-1（兩平面的距離為被測(cè)平面的平面度）四、四、實(shí)驗(yàn)步驟、方法與注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)步驟、方法與注意事項(xiàng)1）針對(duì)工件選擇對(duì)應(yīng)的測(cè)頭配置，粗糙度不同的平面，對(duì)平面度的要求是不一 樣的。粗糙度越大的平面，最好盡量選擇直徑較大的探針。2）導(dǎo)入 CAD 模型：選擇。導(dǎo)入 IGES 文件，建立好工件坐標(biāo)系讓模型與工件對(duì)齊，使用面選擇器選擇樣件的上表面作為實(shí)驗(yàn)案例如圖 2-2，紅色高亮部分為待測(cè)區(qū)。2-23）規(guī)劃測(cè)量路徑：從上述的三坐標(biāo)對(duì)平面度的測(cè)量原理得知，測(cè)量點(diǎn)數(shù)越多反應(yīng)的被測(cè)平面的平面度越真實(shí)。因此根據(jù)被測(cè)

15、平面的長(zhǎng)寬為 80X80，我們可以編輯一個(gè)柵格點(diǎn)的測(cè)量路徑，示意圖如 2-3。也可以把我們從 CAD 上選取的平面 PLN1 拖入“測(cè)量” 模塊的“面”功能，在數(shù)顯取設(shè)置測(cè)量點(diǎn)數(shù)為 80后點(diǎn)擊“生成測(cè)量點(diǎn)”設(shè)置如圖 2-4，檢查生成的測(cè)量路徑如圖 2-5，點(diǎn)擊“測(cè)量”完成測(cè)量步驟 2-3 2-52-44）評(píng)估平面度：切換到“公差” 模塊的“平面度”功能，拖入已測(cè)量的實(shí)際平面 PLN1 到元素名如圖 2-5，輸入公差帶 0.02 點(diǎn)擊“定義公差”確認(rèn)設(shè)置，完成被測(cè)平面的平面度公差評(píng)估。2-5五、五、數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 三坐標(biāo)的平面度計(jì)算方式與以往所熟悉的計(jì)算方法不一樣，不需要使用計(jì)算法、作圖法、對(duì)

16、角線發(fā)等求取平面度的誤差值。都是通過軟件自動(dòng)計(jì)算出被測(cè)面得平面度公差，我們只需要輸出公差報(bào)告就可以直觀看出平面誤差的“圖形錯(cuò)誤報(bào)告” 。步驟如下：1）切換到測(cè)量報(bào)告對(duì)話框，將 TFLAT1 的公差標(biāo)簽拖入對(duì)話框中。2）切換到圖形錯(cuò)誤報(bào)告對(duì)話框，將面 PLN1 拖入對(duì)話框中，軟件將以彩色云圖的表現(xiàn)方式表示平面的趨勢(shì)如圖 2-6，點(diǎn)擊將圖形錯(cuò)誤報(bào)告導(dǎo)入到測(cè)量報(bào)告對(duì)話框中。 測(cè)量報(bào)告見附頁附頁實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)四 圓錐各尺寸的測(cè)量實(shí)驗(yàn)圓錐各尺寸的測(cè)量實(shí)驗(yàn)一、一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鈭A錐配合中的基本參數(shù)熟悉使用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量圓錐各尺寸的測(cè)量方法二、二、設(shè)備與器材設(shè)備與器材 1）三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)2）測(cè)頭系統(tǒng)：MH

17、20i 或 PH10T3）測(cè)針：203mm三、三、測(cè)量原理和方法測(cè)量原理和方法在圓錐體的測(cè)量中，必須熟悉影響圓錐互換性的幾個(gè)基本參數(shù)，主要有圓錐面、圓錐角（） 、圓錐直徑（D，d，dx） 、圓錐長(zhǎng)度（L） 、錐度（C）如圖 3-1.三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)在測(cè)量圓錐基本參數(shù)時(shí)，主要是獲取圓錐面上的離散的空間點(diǎn)，然后通過一定的數(shù)學(xué)計(jì)算，還原出圓錐面。再獲取圓錐 2 個(gè)端面的面信息，通過構(gòu)造在軟件中生成被測(cè)圓錐的 CAD 圖形，就可以從 CAD 圖形上獲取圓錐的幾個(gè)基本參數(shù)。四、四、實(shí)驗(yàn)步驟、方法與注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)步驟、方法與注意事項(xiàng)1） ，以圖3-1被測(cè)件上的圓錐臺(tái)為例，測(cè)量出它的基本參數(shù)。分析被測(cè)件我們可是使

18、用203mm測(cè)針，測(cè)頭角A為30 B為180。標(biāo)定測(cè)頭，將被測(cè)件固定在工作臺(tái)上如圖3-2 3-13-22）使用面選擇器選擇被測(cè)件上的圓錐面如圖 3-3，軟件自動(dòng)命名圓錐面為CON1，將 CON1 拖入“測(cè)量” 模塊的“圓錐”功能，在數(shù)顯取設(shè)置測(cè)量點(diǎn)數(shù)為 15 后點(diǎn)擊“生成測(cè)量點(diǎn)”。檢查生成的測(cè)量路徑如圖 3-4，點(diǎn)擊點(diǎn)擊“測(cè)量”完成測(cè)量步驟 3-23-43）通過觀察發(fā)現(xiàn)測(cè)量出的實(shí)際圓錐與理論圓錐的的高度不一致如圖 3-5，可以測(cè)量出圓錐的 2 個(gè)端面通過構(gòu)造得出實(shí)際圓錐的 CAD 數(shù)據(jù)。使用面選擇器選擇被測(cè)圓錐的 2 個(gè)端面如圖 3-6，測(cè)量出 PLN1 和 PLN2。 3-53-6 切換到“

19、構(gòu)造”模塊，選擇“邊界”功能，將 CON1 拖入被限制的元素對(duì)話框中，將 2 個(gè)端面 PLN1 和 PLN2 拖入邊界元素對(duì)話框中如圖 3-7，點(diǎn)擊“添加結(jié)果”完成實(shí)際圓錐的 CAD 構(gòu)造。4）得到實(shí)際圓錐的 CAD 數(shù)據(jù)后，切換到“公差” 模塊的“錐角”功能，拖入已測(cè)量的圓錐 CON1 到元素名對(duì)話框如圖，輸入上公差、下公差分別為 0和-0.1，點(diǎn)擊定義公差完成圓錐角的評(píng)估。如圖 3-73-75）圓錐最大直徑 D 與最小直徑 d 可以通過構(gòu)造得出，切換到“構(gòu)造”模塊，選擇“相交”功能，將 CON1 拖入元素 1 對(duì)話框中，將 2 個(gè)端面 PLN1 和PLN2 分別拖入元素 2 對(duì)話框中，點(diǎn)擊

20、“添加結(jié)果”構(gòu)造出圓 INTERCI1 和INTERCI2，dx 可以使用功能，將 CON1 拖入錐體元素對(duì)話框中，填入所要構(gòu)造的理論圓的直徑如圖 3-8，點(diǎn)擊添加結(jié)果得到 dx 圓 CONEDIAMCI1。3-8切換到“公差” 模塊的“直徑”功能，拖入已構(gòu)造的圓的元素名對(duì)話框如圖，輸入上公差、下公差與理論圓直徑，點(diǎn)擊定義公差完成圓錐直徑的評(píng)估。五、五、數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理通過軟件評(píng)估，已經(jīng)得到了圓錐角、圓錐直徑的公差標(biāo)簽，我們可以切換到測(cè)量報(bào)告對(duì)話框，將公差標(biāo)簽TCONEANG1、TDIAM1、TDIAM3拖入對(duì)話框中。圓錐角a我們可以雙擊元素?cái)?shù)據(jù)對(duì)話框中的CON1元素名如圖3-9，會(huì)在相鄰的對(duì)

21、話框中顯示該元素的詳細(xì)參數(shù)其中H項(xiàng)的實(shí)際參數(shù)為圓錐的長(zhǎng)度，錐度C即為兩個(gè)垂直于圓錐軸線截面的圓錐直徑差與該兩截面間的軸向距離之比，公式為C=(D-d)/L。得出圓錐的長(zhǎng)度L和錐度C，我們使用測(cè)量報(bào)告對(duì)話框中的“添加文本”功能，輸入圓錐的長(zhǎng)度L和錐度C。數(shù)據(jù)處理報(bào)告如圖3-9實(shí)驗(yàn)五實(shí)驗(yàn)五 軸鍵槽對(duì)稱度測(cè)量實(shí)驗(yàn)軸鍵槽對(duì)稱度測(cè)量實(shí)驗(yàn)一、一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜な褂萌鴺?biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量軸鍵槽的對(duì)稱度的方法了解軸鍵槽對(duì)稱度公差對(duì)軸傳動(dòng)的影響體會(huì)使用三坐標(biāo)測(cè)量對(duì)稱度中基準(zhǔn)的重要性二、二、設(shè)備與器材設(shè)備與器材 1）三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)2）測(cè)頭系統(tǒng)：MH20i 或 PH10T3）測(cè)針：203mm三、三、測(cè)量原理和方法測(cè)量

22、原理和方法軸鍵槽對(duì)稱度是影響傳動(dòng)軸扭矩傳遞精度及鍵和鍵槽工作壽命的重要參數(shù)。在軸鍵槽加工中，目前常用的軸鍵槽對(duì)稱度測(cè)量方法有的測(cè)量精度較低；有的操作復(fù)雜，不便于加工現(xiàn)場(chǎng)使用。如 V 形塊-百分表測(cè)量法需要反復(fù)調(diào)轉(zhuǎn)工件、找正，然后將測(cè)量值代入公式進(jìn)行計(jì)算，又如用軸鍵槽對(duì)稱度量規(guī)檢測(cè)，由于量規(guī)的規(guī)格多，不利于管理和保管。使用三坐標(biāo)測(cè)量對(duì)稱度是需要測(cè)量出鍵槽的 2 個(gè)對(duì)稱平面同時(shí)構(gòu)造出鍵槽的基準(zhǔn)平面，通過軟件計(jì)算出 2 個(gè)平面與基準(zhǔn)面的對(duì)稱度，測(cè)量方法有 2 種：方法一：在工件上建立坐標(biāo)系，坐標(biāo)系的原點(diǎn)建立在軸的基準(zhǔn)圓上，坐標(biāo)系的 X 或 Y 軸與被測(cè)軸的軸線拉平。測(cè)量出鍵槽的 2 個(gè)被測(cè)平面用坐標(biāo)

23、系的基準(zhǔn)平面做為基準(zhǔn)平面，通過軟件計(jì)算出鍵槽的對(duì)稱度。方法二：用同樣的方法在被測(cè)軸上建立工件坐標(biāo)系，測(cè)量出鍵槽的 2 個(gè)被測(cè)平面，同時(shí)構(gòu)造出 2 個(gè)平面的中心面，測(cè)量出中心面和基準(zhǔn)平面距離的 2 倍即為該鍵槽的對(duì)稱度四、四、實(shí)驗(yàn)步驟、方法與注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)步驟、方法與注意事項(xiàng)以圖4-2的軸為實(shí)例，將軸固定在V型塊上再整體固定在工作臺(tái)面，可以選用203mm的測(cè)針，準(zhǔn)備完畢后可以使用三種方法測(cè)量該鍵槽的對(duì)稱度。4-2方法一：測(cè)量出鍵槽孔的端面 PLN1 確定一平面、基準(zhǔn)圓 CIR1 確定坐標(biāo)原點(diǎn)、基準(zhǔn)圓柱 CYL1 作為基準(zhǔn)軸。如圖 4-3 紅色顯示的為測(cè)量元素。4-3從測(cè)量數(shù)據(jù)窗中的 PLN1拖入坐

24、標(biāo)數(shù)據(jù)區(qū)的 MCS 上，生成一個(gè)確定 Z 軸的坐標(biāo)系，再用同樣的方法拖入 CIR1 確定坐標(biāo)系原點(diǎn)。下方對(duì)話框切換到“坐標(biāo)”的“旋轉(zhuǎn)”功能，“使用元素”選項(xiàng)打勾旋轉(zhuǎn)軸為 Z 對(duì)齊方向選擇對(duì)齊 X軸，拖入基準(zhǔn)圓柱 CYL1 確定坐標(biāo)系的 X 軸點(diǎn)擊“添加/激活坐標(biāo)系”生成零件坐標(biāo)系。如圖 4-44-4再測(cè)量出鍵槽的 2 平面 PLN2 和 PLN3 切換到“公差” 模塊的“對(duì)稱度”功能，拖入已測(cè)量的平面 PLN2 和 PLN3 到元素名對(duì)話框，輸入公差 0.1。數(shù)據(jù)區(qū)切換到“坐標(biāo)”選中 CRD 框架中的 EA_ZXPLANE 如圖 4-5 的基準(zhǔn)平面到參考元素 1 對(duì)話框中如圖 4-6，點(diǎn)擊“定

25、義公差”完成鍵槽孔對(duì)稱度的評(píng)估。4-54-6方法二：用方法一的坐標(biāo)系建立方法創(chuàng)建零件坐標(biāo)系，測(cè)量出鍵槽的 2 個(gè)被測(cè)平面 PLN2 和 PLN3，切換到“構(gòu)造”模塊，選擇“中分”功能，將 PLN2 和PLN3 拖入元素 1 和元素 2 對(duì)話框中，預(yù)覽 2 個(gè)不同向量的構(gòu)造面選擇 MIDPL2 平面，點(diǎn)擊“添加結(jié)果”構(gòu)造出面 PLN2 和 PLN3 的中分面 MIDPL2.得到 PLN2 和 PLN3 計(jì)算出的中分面 MIDPL2 后，切換到“公差” 模塊的“距離”功能，拖入已構(gòu)造好的中分面 MIDPL2 和 CRD 框架中的 EA_ZXPLANE 到元素名對(duì)話框，左側(cè)數(shù)據(jù)區(qū)的“實(shí)際”項(xiàng)所顯示的

26、數(shù)值就為中分面到基準(zhǔn)面的距離，乘以 2 就是我們所要的鍵槽的對(duì)稱度公差。五、五、數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理名稱測(cè)量示意圖儀器零件名稱精度范圍測(cè)量范圍方法一方法二鍵槽對(duì)稱度實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六 螺紋孔測(cè)量實(shí)驗(yàn)螺紋孔測(cè)量實(shí)驗(yàn)一、一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握螺紋孔元素的測(cè)量方法了解幾種使用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)對(duì)螺紋孔的測(cè)量方法二、二、設(shè)備與器材設(shè)備與器材1）三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)2）測(cè)頭系統(tǒng)：MH20i 或 PH10T3）測(cè)針：203mm5）螺紋芯軸：可在配件市場(chǎng)上購買對(duì)應(yīng)螺紋大小的螺紋芯軸三、三、測(cè)量原理和方法測(cè)量原理和方法以圖 1-1 所示為某工廠的生產(chǎn)加工圖紙為案例，根據(jù)圖紙要求在測(cè)量出螺紋孔的垂直度公差2案例分析：1）此工件屬于

27、有二維圖紙無 CAD 模型的測(cè)量，根據(jù)圖紙要求需要將工件固定在工作臺(tái)面上，測(cè)量出 2 個(gè)螺紋孔的元素和下端面的面元素。2）螺紋孔可以理解“圓柱”元素，測(cè)量出 2 個(gè)“圓柱”元素就可以評(píng)估出螺紋孔的垂直度公差以及圓柱的直徑。3）通過對(duì)被測(cè)件分析我們可以制定三種測(cè)量方法三種測(cè)量方法測(cè)量原理如下：第一種測(cè)量方法是在螺紋孔中加裝螺紋芯軸，在芯軸外圓采兩個(gè)截面 8 個(gè)點(diǎn)構(gòu)造一個(gè)圓柱元素，以該圓柱軸線作為螺紋孔軸線。第二種測(cè)量方法是直接在螺紋孔內(nèi)采兩截面 8 點(diǎn)擬合一個(gè)圓柱元素，以該圓柱軸線作為螺紋孔軸線。第三種測(cè)量方法是根據(jù)螺紋孔旋向和螺距 P 的大小步進(jìn)采點(diǎn)，即在螺紋孔內(nèi)每采 1 點(diǎn)后測(cè)頭向后退 P/

28、4 的距離采第 2 點(diǎn)，依次類推，采完第 4 點(diǎn)以后，測(cè)頭向前進(jìn) mP 距離（m 為整數(shù)），再采第 5 點(diǎn)，依次類推，采完第 8 點(diǎn)構(gòu)造一個(gè)圓柱，以該圓柱軸線作為螺紋孔軸線，三坐標(biāo)采點(diǎn)示意圖如下圖。四、四、實(shí)驗(yàn)步驟、方法與注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)步驟、方法與注意事項(xiàng)1）裝夾零件：通過圖紙分析，我們需要的是 2 個(gè)螺紋孔的“圓柱”元素和下端面的面元素，所以我們可以用電工膠槍把工件上斷面固定在工作臺(tái)上2）測(cè)頭、角度的建立和標(biāo)定：根據(jù)工件測(cè)量孔的位置選擇 A0，B0 測(cè)量角度進(jìn)行標(biāo)定；可以視需要增加測(cè)頭角3）測(cè)量方法一：把螺紋芯軸鎖在螺紋孔中，在芯軸外圓采兩個(gè)截面8個(gè)點(diǎn)構(gòu)造一個(gè)圓柱元素，以該圓柱軸線作為螺紋孔軸

29、線。在下端面采8個(gè)點(diǎn)測(cè)量出“面”元素，在軟件中選擇“公差”“垂直度”，把“圓柱”元素拖入元素名對(duì)話框中，把“面”元素拖入?yún)⒖荚貙?duì)話框中，輸入圖紙上的公差帶。之后點(diǎn)擊定義公差，評(píng)估出螺紋孔的垂直度以及螺紋孔的直徑。4）測(cè)量方法二：直接在螺紋孔內(nèi)采兩截面8點(diǎn)構(gòu)造一個(gè)圓柱元素，以該圓柱軸線作為螺紋孔軸線。在下端面采8個(gè)點(diǎn)測(cè)量出“面”元素，在軟件中選擇“公差”“垂直度”，把“圓柱”元素拖入元素名對(duì)話框中，把“面”元素拖入?yún)⒖荚貙?duì)話框中，輸入圖紙上的公差帶。之后點(diǎn)擊定義公差，評(píng)估出螺紋孔的垂直度以及螺紋孔的直徑。5）測(cè)量方法三：根據(jù)螺紋孔旋向和螺距 P 的大小步進(jìn)采點(diǎn)，即在螺紋孔內(nèi)每采 1點(diǎn)后測(cè)頭向

30、后退 P/4 的距離采第 2 點(diǎn)，依次類推，采完第 4 點(diǎn)以后，測(cè)頭向前進(jìn)mP 距離（m 為整數(shù)），再采第 5 點(diǎn)，依次類推，采完第 8 點(diǎn)構(gòu)造一個(gè)圓柱，以該圓柱軸線作為螺紋孔軸線。在下端面采 8 個(gè)點(diǎn)測(cè)量出“面”元素，在軟件中選擇“公差”“垂直度”，把“圓柱”元素拖入元素名對(duì)話框中，把“面”元素拖入?yún)⒖荚貙?duì)話框中，輸入圖紙上的公差帶。之后點(diǎn)擊定義公差，評(píng)估出螺紋孔的垂直度以及螺紋孔的直徑。五、五、數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理用上面所提到的3種測(cè)量方法，每個(gè)方法測(cè)量5次，每次都必需移動(dòng)工件的位置重新裝夾將三種測(cè)量方法得到的螺紋孔直徑的5次測(cè)量結(jié)果參照下圖制作成分布圖。1111.111.211.311.411.511.611.711.811.91212.112.212.312.412.512.612.712.812.913一二三四五方法一方法二方法三測(cè)量次數(shù)一二三四五方法一11.912.112.311.711.9方法二12.0512.212.112.1512方法三1212.0212.0812