S5加工質(zhì)量檢測(cè)(下)

1、加工質(zhì)量控制加工質(zhì)量控制第五講第五講 加工質(zhì)量檢測(cè)（下）加工質(zhì)量檢測(cè)（下）位置誤差檢測(cè)方法位置誤差檢測(cè)方法表面粗糙度檢測(cè)方法表面粗糙度檢測(cè)方法三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x平行度誤差平行度誤差的檢測(cè)的檢測(cè)被被測(cè)零件置于平板上，利用平板模擬基準(zhǔn)，將被測(cè)零件底測(cè)零件置于平板上，利用平板模擬基準(zhǔn)，將被測(cè)零件底面與平板工作面貼合。面與平板工作面貼合。指示指示表放在平板上并在表面上沿規(guī)定直線移動(dòng)，被測(cè)表面表放在平板上并在表面上沿規(guī)定直線移動(dòng)，被測(cè)表面相對(duì)底面的變動(dòng)量由指示表直接反映出來(lái)。相對(duì)底面的變動(dòng)量由指示表直接反映出來(lái)。垂直度誤差垂直度誤差的檢測(cè)的檢測(cè)測(cè)量工具為標(biāo)準(zhǔn)直角座。被測(cè)零件置于平板上，以底板和測(cè)量

2、工具為標(biāo)準(zhǔn)直角座。被測(cè)零件置于平板上，以底板和直角座共同模擬垂直基準(zhǔn)。直角座共同模擬垂直基準(zhǔn)。外圓兩側(cè)邊母線模擬實(shí)測(cè)軸線，根據(jù)指示表讀數(shù)最大最小外圓兩側(cè)邊母線模擬實(shí)測(cè)軸線，根據(jù)指示表讀數(shù)最大最小差值作為垂直度誤差。差值作為垂直度誤差。表讀數(shù)最大，也可以通表讀數(shù)最大，也可以通過(guò)光隙法、水平儀法等過(guò)光隙法、水平儀法等進(jìn)行測(cè)量。進(jìn)行測(cè)量。同軸度誤差同軸度誤差的檢測(cè)的檢測(cè)將將被測(cè)零件基準(zhǔn)輪廓被測(cè)零件基準(zhǔn)輪廓要素中要素中截面（兩端圓柱的中間位置截面（兩端圓柱的中間位置）置于兩置于兩個(gè)等個(gè)等高刃口高刃口狀狀V V形架上，基準(zhǔn)軸線由形架形架上，基準(zhǔn)軸線由形架模擬。模擬。連接指示表，測(cè)連接指示表，測(cè)頭與工件被

3、測(cè)外表面接觸頭與工件被測(cè)外表面接觸，均勻轉(zhuǎn)動(dòng)工件，均勻轉(zhuǎn)動(dòng)工件，觀察，觀察百分表指針的波動(dòng)百分表指針的波動(dòng)，最大，最大讀數(shù)與最小讀數(shù)的差值之讀數(shù)與最小讀數(shù)的差值之半半，就是該，就是該截面的同軸度誤差截面的同軸度誤差。跳動(dòng)度誤差跳動(dòng)度誤差的檢測(cè)的檢測(cè)被被測(cè)零件放在形架測(cè)零件放在形架上軸向固定，上軸向固定，基準(zhǔn)軸線由形架基準(zhǔn)軸線由形架模擬模擬。指示表測(cè)量頭與被測(cè)端面接觸，工件轉(zhuǎn)動(dòng)一周，指示表。指示表測(cè)量頭與被測(cè)端面接觸，工件轉(zhuǎn)動(dòng)一周，指示表讀數(shù)波動(dòng)，最大讀數(shù)與最小讀數(shù)的差值為該直徑處的端面讀數(shù)波動(dòng)，最大讀數(shù)與最小讀數(shù)的差值為該直徑處的端面圓跳動(dòng)誤差。同法在被圓跳動(dòng)誤差。同法在被測(cè)端面不同直徑處測(cè)端

4、面不同直徑處測(cè)量，測(cè)測(cè)量，測(cè)得的跳得的跳動(dòng)量中的最大動(dòng)量中的最大值為端面值為端面圓跳動(dòng)量圓跳動(dòng)量。表面粗糙度表面粗糙度加工表面上具有的較小間距峰、谷所組成的微觀幾何誤差加工表面上具有的較小間距峰、谷所組成的微觀幾何誤差稱為稱為“表面粗糙度輪廓表面粗糙度輪廓”。表面粗糙度表面粗糙度實(shí)際表面輪廓由表面粗糙度、波紋度和宏觀形狀疊加而成。實(shí)際表面輪廓由表面粗糙度、波紋度和宏觀形狀疊加而成。表面粗糙度波度（波紋度）宏觀形狀誤差表面粗糙度的評(píng)定表面粗糙度的評(píng)定判斷判斷表面粗糙度表面粗糙度特征應(yīng)取一段基準(zhǔn)長(zhǎng)度特征應(yīng)取一段基準(zhǔn)長(zhǎng)度lrlr：至少：至少包包括括5 5個(gè)峰和個(gè)峰和5 5個(gè)谷。個(gè)谷。評(píng)定評(píng)定長(zhǎng)度長(zhǎng)度

5、lnln用于用于判別被評(píng)定判別被評(píng)定輪廓輪廓X X軸方向軸方向上長(zhǎng)度，一上長(zhǎng)度，一般般取取lnln=5lr=5lr。若被測(cè)。若被測(cè)表面若表面若均勻性差均勻性差，應(yīng)，應(yīng)lnln5lr5lr。表面粗糙度的評(píng)定表面粗糙度的評(píng)定基準(zhǔn)線基準(zhǔn)線實(shí)際中常使用目測(cè)中線作為評(píng)定的基準(zhǔn)線實(shí)際中常使用目測(cè)中線作為評(píng)定的基準(zhǔn)線輪廓最小二乘中線：輪廓上的點(diǎn)到輪廓偏距的平方和為最小輪廓算術(shù)平均中線：在輪廓上找到一條直線，該直線使上、下部分的面積相等。基準(zhǔn)線表面粗糙度的評(píng)定表面粗糙度的評(píng)定輪廓輪廓峰頂線是指在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，平行于基準(zhǔn)線并通峰頂線是指在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，平行于基準(zhǔn)線并通過(guò)輪廓最高點(diǎn)的線。過(guò)輪廓最高點(diǎn)的線。 輪廓輪廓谷

6、底線是指在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，平行于基準(zhǔn)線并通谷底線是指在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，平行于基準(zhǔn)線并通過(guò)輪廓最低點(diǎn)的線。過(guò)輪廓最低點(diǎn)的線。表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)輪廓算術(shù)平均偏差輪廓算術(shù)平均偏差Ra-Ra-取樣長(zhǎng)度內(nèi)，被測(cè)實(shí)際輪取樣長(zhǎng)度內(nèi)，被測(cè)實(shí)際輪廓上各點(diǎn)至輪廓中線距離絕對(duì)值的廓上各點(diǎn)至輪廓中線距離絕對(duì)值的平均值平均值表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)輪廓輪廓的的最大高度最大高度RzRz輪廓的峰頂線和谷底線輪廓的峰頂線和谷底線之間之間的距離的距離。RzRz= = RpRp+ + RvRv（輪廓（輪廓最大峰高最大峰高RpRp，輪廓，輪廓最大最大谷深谷深RvRv）表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)表面粗糙度的評(píng)

7、定參數(shù)輪廓輪廓單元的平均單元的平均寬度寬度RsmRsm取樣取樣長(zhǎng)度內(nèi)，輪廓單元長(zhǎng)度內(nèi)，輪廓單元寬度寬度XsXs的的平均值平均值表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)輪廓輪廓支承長(zhǎng)度率支承長(zhǎng)度率RmrRmr(c(c)給定給定的水平位置的水平位置c c上上, ,輪輪廓的實(shí)體材料廓的實(shí)體材料長(zhǎng)度長(zhǎng)度Ml(c)Ml(c)與與評(píng)定長(zhǎng)度評(píng)定長(zhǎng)度lnln之之比。比。當(dāng)當(dāng)給定水平位置給定水平位置C1C1時(shí)，時(shí)，RmrRmr(c)=(c)=Ml(c)Ml(c)i i/ /lnln； 當(dāng)當(dāng)給定水平位置給定水平位置C2C2時(shí)，時(shí)，RmrRmr(c)= (c)= Ml(cMl(c)/)/lnln = 100% =

8、100% 表面粗糙度的測(cè)量表面粗糙度的測(cè)量比較法：比較法：將被測(cè)表面與粗糙度標(biāo)準(zhǔn)樣板相比較，通過(guò)視覺(jué)、將被測(cè)表面與粗糙度標(biāo)準(zhǔn)樣板相比較，通過(guò)視覺(jué)、觸觸 感或其它方法進(jìn)行比較后，對(duì)被測(cè)表面的粗糙感或其它方法進(jìn)行比較后，對(duì)被測(cè)表面的粗糙度作出評(píng)定的方法。度作出評(píng)定的方法。 表面粗糙度的測(cè)量表面粗糙度的測(cè)量光切光切法法利用利用“光切原理光切原理”測(cè)量表面粗糙度的方法測(cè)量表面粗糙度的方法。使用的。使用的光光切顯微鏡又稱雙管切顯微鏡又稱雙管顯微鏡。顯微鏡。表面粗糙度的測(cè)量表面粗糙度的測(cè)量表面粗糙度的測(cè)量表面粗糙度的測(cè)量干涉法干涉法利用光波干涉利用光波干涉原理測(cè)量表面粗糙度。原理測(cè)量表面粗糙度。主要用于測(cè)

9、量主要用于測(cè)量表面粗糙度的表面粗糙度的RzRz值值，測(cè)量范圍，測(cè)量范圍0.050.8m0.050.8m。表面粗糙度的測(cè)量表面粗糙度的測(cè)量表面粗糙度的測(cè)量表面粗糙度的測(cè)量針描法針描法又又稱感觸法稱感觸法，一，一種接觸式測(cè)量表面粗糙度的種接觸式測(cè)量表面粗糙度的方法。方法。表面粗糙度的測(cè)量表面粗糙度的測(cè)量印模印模法法利用石蠟、低熔點(diǎn)合金或其它印模材料，壓印在被利用石蠟、低熔點(diǎn)合金或其它印模材料，壓印在被測(cè)零件表面，放在顯微鏡下間接地測(cè)量被測(cè)表面的測(cè)零件表面，放在顯微鏡下間接地測(cè)量被測(cè)表面的粗糙度。適用于笨重零件及內(nèi)表面。粗糙度。適用于笨重零件及內(nèi)表面。三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x

10、是是“一種具有可作三個(gè)方向移動(dòng)的探測(cè)器，可在三一種具有可作三個(gè)方向移動(dòng)的探測(cè)器，可在三個(gè)相互垂直的導(dǎo)軌上移動(dòng)，此探測(cè)器以接觸或非接個(gè)相互垂直的導(dǎo)軌上移動(dòng)，此探測(cè)器以接觸或非接觸等方式傳送訊號(hào)，三個(gè)軸的位移測(cè)量系統(tǒng)觸等方式傳送訊號(hào)，三個(gè)軸的位移測(cè)量系統(tǒng) ( ( 如光如光學(xué)尺學(xué)尺 ) ) 經(jīng)數(shù)據(jù)處理器計(jì)算出工件的各點(diǎn)坐標(biāo)經(jīng)數(shù)據(jù)處理器計(jì)算出工件的各點(diǎn)坐標(biāo)(X(X、Y Y、Z)Z)及各項(xiàng)功能測(cè)量的儀器及各項(xiàng)功能測(cè)量的儀器”。三三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x的測(cè)量功能應(yīng)包括尺寸精度、定位精坐標(biāo)測(cè)量?jī)x的測(cè)量功能應(yīng)包括尺寸精度、定位精度、幾何精度及輪廓精度等。度、幾何精度及輪廓精度等。三坐標(biāo)測(cè)量三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x工作原理儀工作原理

11、1.1.測(cè)量時(shí)把被測(cè)件置于測(cè)量機(jī)的測(cè)量空間中測(cè)量時(shí)把被測(cè)件置于測(cè)量機(jī)的測(cè)量空間中2.2.通過(guò)機(jī)器運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)測(cè)頭對(duì)測(cè)量空間內(nèi)任意位通過(guò)機(jī)器運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)測(cè)頭對(duì)測(cè)量空間內(nèi)任意位置的被測(cè)點(diǎn)瞄準(zhǔn)，當(dāng)瞄準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)時(shí)測(cè)頭即發(fā)出讀數(shù)信置的被測(cè)點(diǎn)瞄準(zhǔn)，當(dāng)瞄準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)時(shí)測(cè)頭即發(fā)出讀數(shù)信號(hào)號(hào)3.3.通過(guò)測(cè)量系統(tǒng)獲得被測(cè)物體上各測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)位置通過(guò)測(cè)量系統(tǒng)獲得被測(cè)物體上各測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)位置4.4.根據(jù)這些點(diǎn)的空間坐標(biāo)值，通過(guò)專業(yè)測(cè)量軟件對(duì)根據(jù)這些點(diǎn)的空間坐標(biāo)值，通過(guò)專業(yè)測(cè)量軟件對(duì)被測(cè)物體的規(guī)格尺寸，形狀和相互位置關(guān)系進(jìn)行快被測(cè)物體的規(guī)格尺寸，形狀和相互位置關(guān)系進(jìn)行快速和精確（微米級(jí)）的計(jì)算與速和精確（微米級(jí)）的計(jì)算與輸出。輸出。

12、三坐標(biāo)測(cè)量三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x結(jié)構(gòu)類型儀結(jié)構(gòu)類型懸臂結(jié)構(gòu)懸臂結(jié)構(gòu)臥式鏜床結(jié)構(gòu)臥式鏜床結(jié)構(gòu)龍門結(jié)構(gòu)龍門結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)三坐標(biāo)測(cè)量三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x組成儀組成三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x的主體三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x的主體主要由以下各部分組主要由以下各部分組成：底座、測(cè)量工作成：底座、測(cè)量工作臺(tái)、立柱、測(cè)量系統(tǒng)臺(tái)、立柱、測(cè)量系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)裝置、附件。、驅(qū)動(dòng)裝置、附件。三坐標(biāo)測(cè)量三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x操作步驟儀操作步驟1.1.開機(jī)，機(jī)器歸零開機(jī)，機(jī)器歸零三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x也擁有一個(gè)參考點(diǎn)，其歸零過(guò)程三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x也擁有一個(gè)參考點(diǎn)，其歸零過(guò)程與數(shù)與數(shù)控控機(jī)床回參考點(diǎn)機(jī)床回參考點(diǎn)相似。相似。2 2. .探針校準(zhǔn)探針校準(zhǔn)測(cè)量時(shí)系統(tǒng)記錄的是探針中心的坐標(biāo)，而不是測(cè)量

13、時(shí)系統(tǒng)記錄的是探針中心的坐標(biāo)，而不是接觸接觸點(diǎn)點(diǎn)的坐標(biāo)，因此必須對(duì)探針的半徑進(jìn)行補(bǔ)償?shù)淖鴺?biāo)，因此必須對(duì)探針的半徑進(jìn)行補(bǔ)償，其，其類類似于數(shù)控機(jī)床上的刀具偏置似于數(shù)控機(jī)床上的刀具偏置參數(shù)。參數(shù)。校準(zhǔn)校準(zhǔn)方法：使用校準(zhǔn)球，利用探針對(duì)校準(zhǔn)求方法：使用校準(zhǔn)球，利用探針對(duì)校準(zhǔn)求測(cè)量至測(cè)量至少少5 5個(gè)點(diǎn)，獲取球的位置、直徑、形狀偏差，個(gè)點(diǎn)，獲取球的位置、直徑、形狀偏差，最終最終得得到探針的半徑到探針的半徑值。值。三坐標(biāo)測(cè)量三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x操作步驟儀操作步驟3 3. .零件的找正零件的找正在測(cè)量前應(yīng)確定零件坐標(biāo)系在三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x在測(cè)量前應(yīng)確定零件坐標(biāo)系在三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x機(jī)器坐機(jī)器坐標(biāo)系標(biāo)系中的位置，其類似于數(shù)控加工

14、中的對(duì)刀中的位置，其類似于數(shù)控加工中的對(duì)刀操作。操作。找找正方法：采用正方法：采用“3-2-1”3-2-1”方法，即測(cè)量方法，即測(cè)量3 3個(gè)點(diǎn)確定個(gè)點(diǎn)確定一個(gè)一個(gè)基準(zhǔn)面，然后測(cè)量基準(zhǔn)面，然后測(cè)量2 2個(gè)點(diǎn)確定基準(zhǔn)軸，最后測(cè)量個(gè)點(diǎn)確定基準(zhǔn)軸，最后測(cè)量1 1個(gè)個(gè)點(diǎn)確定原點(diǎn)點(diǎn)確定原點(diǎn)位置。位置。4 4. .數(shù)據(jù)的測(cè)量數(shù)據(jù)的測(cè)量測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)保證數(shù)據(jù)能反映零件的特征，同時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)保證數(shù)據(jù)能反映零件的特征，同時(shí)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)應(yīng)盡量應(yīng)盡量少。反映少。反映一個(gè)平面需要至少一個(gè)平面需要至少3 3個(gè)點(diǎn)，但平面?zhèn)€點(diǎn)，但平面所在輪廓所在輪廓復(fù)雜復(fù)雜時(shí)，采集點(diǎn)數(shù)應(yīng)時(shí)，采集點(diǎn)數(shù)應(yīng)增加。增加。三坐標(biāo)測(cè)量三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x在逆向工程

15、中的應(yīng)用儀在逆向工程中的應(yīng)用三三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量曲面時(shí)獲取的是大量坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量曲面時(shí)獲取的是大量反映反映曲面特征曲面特征的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，點(diǎn)云數(shù)據(jù)對(duì)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，點(diǎn)云數(shù)據(jù)對(duì)曲面的還原曲面的還原取決于采樣點(diǎn)取決于采樣點(diǎn)的數(shù)量的數(shù)量。點(diǎn)云數(shù)據(jù)的導(dǎo)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的導(dǎo)入與處理入與處理三坐標(biāo)測(cè)量三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x在逆向工程中的應(yīng)用儀在逆向工程中的應(yīng)用去除噪聲：去除噪聲：在在三坐標(biāo)測(cè)量中可能因?yàn)榱慵砻嫒鴺?biāo)測(cè)量中可能因?yàn)榱慵砻娴蔫Υ玫蔫Υ脮?huì)出現(xiàn)測(cè)會(huì)出現(xiàn)測(cè)量表面的量表面的“突變突變”，這些突變點(diǎn)，這些突變點(diǎn)不能反映不能反映原始曲面原始曲面的狀況，稱為的狀況，稱為“噪聲噪聲”。填充破洞填充破洞：測(cè)量測(cè)量過(guò)程中可能因?yàn)槿鴺?biāo)測(cè)量機(jī)過(guò)程中可能因?yàn)槿鴺?biāo)測(cè)量機(jī)或被或被測(cè)量曲面的測(cè)量曲面的原因而造成部分極小區(qū)域數(shù)據(jù)原因而造成部分極小區(qū)域數(shù)據(jù)丟失丟失，則需要根據(jù)周，則需要根據(jù)周圍曲面的曲率情況對(duì)該區(qū)域圍曲面的曲率情況對(duì)該區(qū)域進(jìn)行填充。進(jìn)行填充。三坐標(biāo)測(cè)量三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x在逆向工程中的應(yīng)用儀在逆向工程中的應(yīng)用包絡(luò)處理：包絡(luò)處理：對(duì)處理過(guò)的數(shù)據(jù)點(diǎn)