內(nèi)部三坐標(biāo)測量培訓(xùn)課件

2023/3/14

三坐標(biāo)測量坐標(biāo)測量機基本知識坐標(biāo)測量機測量知識三坐標(biāo)測量機的主要組成部分

三坐標(biāo)測量機種類繁多但大體上皆由若干具有一定功能的部分組成，主要由主機、測頭、電氣系統(tǒng)三大部分。

主機部分主要包括機械框架結(jié)構(gòu)、標(biāo)尺系統(tǒng)、導(dǎo)軌、驅(qū)動裝置、轉(zhuǎn)臺及附件。三維測頭是三維測量的傳感器，它可在三個方向上感受瞄準(zhǔn)信號和微小位移，以實現(xiàn)瞄準(zhǔn)與測微兩種功能。電氣系統(tǒng)包括控制部分。計算機硬件、計算機軟件及輸出設(shè)備。

CMM的分類按CMM的技術(shù)水平分類數(shù)字顯示及打印型

帶有計算機進行數(shù)據(jù)處理型

計算機數(shù)字控制型

按CMM的測量范圍分類

小型坐標(biāo)測量機

中型坐標(biāo)測量機

大型坐標(biāo)測量機

按CMM的精度分類計量型測量不確定度小于1μm

精密型測量機測量不確定度大于1μm而小于3μm工作型測量測量不確定度大于3μm而小于10μm

三坐標(biāo)的選用原則一般測量機的不確定度數(shù)值小于或等于被測量尺寸要求不確定度的1/2時，就可以選用。坐標(biāo)測量機的主要誤差來源

定位誤差直線度誤差角運動誤差垂直度誤差力變形誤差熱變形誤差側(cè)頭及附件誤差設(shè)備本身特有的幾何誤差設(shè)備本身產(chǎn)生的其他誤差2023/3/14設(shè)備本身的精度

被測量產(chǎn)品的表面加工工藝

人的因素

在公差計算方面，特別是計算過程中

需要用到長度L的公差計算

六個測量原則：正確的測量：測量應(yīng)能滿足被測參數(shù)的定義的要求。正確的工具：應(yīng)當(dāng)采用合適的設(shè)備和方法進行測量。正確的人員：測量人員應(yīng)當(dāng)是能勝任工作的、合格的和了解所要做工作的。定期的評估：應(yīng)當(dāng)既有內(nèi)部的，亦有獨立的部門對所有測量設(shè)施和過程的技術(shù)性能作出評估。一致性的論證：在一個地方測量應(yīng)當(dāng)與在其他地方進行測量一致性的比對。正確的過程：所有的測量的過程應(yīng)當(dāng)經(jīng)深思熟慮并與國家或國際標(biāo)準(zhǔn)相一致。通用的測量過程在工件上選取被測的特征在坐標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)定義工件基準(zhǔn)選擇工件方向選擇工件固定方法標(biāo)定測頭定出測量方案坐標(biāo)測量機編程記錄評價信息裝夾用最少的裝夾次數(shù)對于關(guān)鍵的尺寸，若有可能僅用測量機一個軸坐標(biāo)系的建立任何一項測量任務(wù)都是從建立坐標(biāo)系開始的，要建立一個新坐標(biāo)系，必須給定新坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點和各坐標(biāo)軸的方向。通常只要確定一個原點和兩個基準(zhǔn)軸就可以了，第三軸的方向由右手螺旋法則確定。在坐標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)定義零件的基準(zhǔn)

圖紙上的基準(zhǔn)特征基準(zhǔn)特征用來定義坐標(biāo)系，最常用的是直角坐標(biāo)系，由三條相交于原點的軸線組成，三條軸線互相垂直，一般叫做X、Y、Z軸。小結(jié)盡可能應(yīng)用圖紙所規(guī)定的基準(zhǔn)改變基準(zhǔn)要十分小心避免用小區(qū)域的特征來建坐標(biāo)系。工件擺放方向的選擇

用坐標(biāo)測量機測量時一般不在基準(zhǔn)特征處夾持，一般夾持在需要探測而又沒有障礙的特征上。用戶應(yīng)了解零件的功能，找正時把關(guān)鍵特征的長度方向沿測量機的一條軸找正，用這樣的方法找正工件時，只有一根軸用于測量，減少由于其他軸帶來的不確定度。工件固定方法的選擇

測力重型零件輕型零件夾具粘結(jié)

用戶必須清楚膠槍只在下述條件下應(yīng)用：（a）當(dāng)用膠固定零件到臺面時，室內(nèi)溫度沒有明顯的變化（b）被測工件與工作臺的熱膨脹系數(shù)相近。附加的檢查兩次測量的差值是測頭半徑差的四倍。探針選擇

探針針頭的直徑盡可大，用較大的球徑時，表面粗糙度的影響會減小，而且由于球和針桿的尺寸差別較大，因而應(yīng)用更靈活，一般來說針頭直徑越大有效工作長度越長。比較

提供標(biāo)準(zhǔn)件（校準(zhǔn)過的工作標(biāo)準(zhǔn)）與工件名義尺寸相同，這種辦法可以花較少的努力而得到較高的精度。小結(jié)

定期標(biāo)定測頭用已知的標(biāo)準(zhǔn)件作附加的檢查注意選擇探針考慮用比較的方法測量策劃機械加工的零件常常是一些標(biāo)準(zhǔn)幾何特征的組合例如平面、圓、直線、圓柱、圓錐和球。這些特征的幾何性質(zhì)可以用許多測量點擬合得到。平面圓用七個測點則至少79%的葉形的幅值可以探測出來。球圓柱最好在奇數(shù)和偶數(shù)的圓周上測點數(shù)不同，這樣可以克服截面圓的任何葉形效應(yīng)。

測量一個不和基準(zhǔn)平面垂直的孔用戶測量的策略是不要把它當(dāng)作一個單純的圓，而要當(dāng)作一個圓柱。圓錐若圓錐的圓度是重要的，那么每個圓上應(yīng)有更多的采點數(shù)。若圓錐母線的直線度或角度是重要的，則要取更多的圓。采點數(shù)在三個圓上分別為10,12和14(N=36)一個優(yōu)化的探測策劃取決于許多因素

“形狀”或比例（例如圓柱的長度與直徑之比）真實特征是完整的（整球）或局部（