專題七與三坐標測量機

專題七測量與三坐標測量機1、測量技術(shù)2、坐標測量技術(shù)3、三坐標測量機1、測量技術(shù)測量measureTofindthesize,length,oramountofsomething,usingstandardunitssuchasinches,metresetc.(Dictionary)測長度、尺寸、各種物理量測量的意義是改善產(chǎn)品的需要，是自動化系統(tǒng)的必備環(huán)節(jié)測量方法和選用標準光、電、聲、磁、力、化學、……接觸式、非接觸式選用標準：測量精度、測量范圍、自動化程度和易用性1.2測量的用途在現(xiàn)代系統(tǒng)中的一個重要用途：構(gòu)建閉環(huán)的自動控制系統(tǒng)，如車速控制系統(tǒng)人在駕駛汽車中的閉環(huán)控制系統(tǒng)，眼睛是測量傳感的重要環(huán)節(jié)車速速度傳感器控制器閥門調(diào)節(jié)器發(fā)動機/汽車設定速度×－＋誤差設定油門位置車速自動控制系統(tǒng)方框圖2、坐標測量技術(shù)2.1坐標測量的原始方法用高度尺、量規(guī)等通用量具在平板上測量用專用量規(guī)、心軸、驗棒等量具測量孔的同軸度及相互位置精度用坐標鏜床：利用其三坐標機構(gòu)，在軸上安裝測微儀（指示表或傳感器），對工件進行三維測量缺點：勞動強度大、效率低、精度不易保證；專用量規(guī)制造成本高，使用麻煩用百分表和精密旋轉(zhuǎn)變位機測量圓度2.2坐標測量技術(shù)從簡單到復雜的發(fā)展過程早期實現(xiàn)一維測量，如：測長機、高度儀一維移動平臺高度測量儀2.3什么場合需要三維坐標測量？工件需要空間三維測量，傳統(tǒng)方法不能滿足數(shù)控加工、自動加工生產(chǎn)線的發(fā)展，使生產(chǎn)節(jié)拍的加快，需要加快對復雜零件的測量生產(chǎn)規(guī)模擴大、加工精度提高，且要求在生產(chǎn)線上測量反向工程的需要，通過制好的模型仿制模具3、三坐標測量機

CoordinateMeasuringMachine(CMM)3.1制造三坐標測量機的困難：很難制造精密三坐標機構(gòu)大量的數(shù)學計算需要各式各樣的三維測頭3.2三坐標測量機的誕生60年代初期，精密機械、電子技術(shù)和計算機有了很大發(fā)展解決了精密導軌的設計與加工解決了大位移測量裝置（如感應同步器、光柵等）的制作引入計算機和計量軟件3.3三坐標測量機的原理原理：坐標測量原理將被測物體置于三坐標測量機的測量空間，可獲得被測物體上各測點的坐標位置，根據(jù)這些點的空間坐標值，經(jīng)過數(shù)學運算，求出被測的幾何尺寸、形狀和位置。3.4三坐標測量機的用途高效新型精密測量儀器60年代初出現(xiàn)，廣泛用于機械制造、電子、汽車和航空航天等工業(yè)領域進行零部件的尺寸、形狀及相互位置的檢測用于劃線、定中心孔、光刻集成線路等對連續(xù)曲面進行掃描及制備數(shù)控機床的加工程序由于通用性強、測量范圍大、精度高、效率高、性能好、能與柔性制造系統(tǒng)相連，已成為一類大型精密儀器，有“測量中心”之稱3.5三坐標測量機的意義從古典手動到現(xiàn)代化自動測量的里程碑1、解決了復雜型面的測量2、提高了測量的精度，達到微米以內(nèi)3、可與數(shù)控機床和加工中心組合成為柔性制造系統(tǒng)4、引入計算機，縮短數(shù)據(jù)處理時間，提高了測量效率3.6三坐標測量機的組成1底座2大理石測量臺3Y軸導軌4橋架5探針鎖定控制桿6Z軸導軌7X-Z軸導軌及車架8平衡調(diào)節(jié)鈕9軸鎖定開關(guān)10測頭與探針 11測量計算機18機械支腳主機框架標尺光柵尺、線紋尺、感應同步器或磁尺導軌氣浮導軌、滾動導軌或滑動導軌驅(qū)動裝置伺服電機、傳動機構(gòu)平衡部件Z軸上，平衡Z軸重量附件標準球體、分度臺花崗巖高精度平臺測頭是三維測量的傳感器硬測頭、電氣測頭或光學測頭附件：測頭回轉(zhuǎn)體接觸式或非接觸式電氣系統(tǒng)計算機硬件測量機軟件控制軟件和數(shù)據(jù)處理軟件坐標變換、測頭標定、基本幾何元素的計算統(tǒng)計分析、誤差補償打印和繪圖裝置3.7三坐標測量機的類別接觸式框架型三坐標測量機按結(jié)構(gòu)形式與運動關(guān)系分為:移動橋式固定橋式龍門式懸臂式水平臂式坐標鏜式臥鏜式儀器臺式接觸式關(guān)節(jié)型三坐標測量儀激光非接觸式關(guān)節(jié)型三坐標測量儀按測量范圍分類小型：X軸方向小于500mm，精度高測量小型精密模具、刀具中型：X軸方向500～2000mm，規(guī)格最多，精度高或中測量箱體、模具大型：X軸方向大于2000mm，精度高測量汽車與飛機外殼、發(fā)動機與推進器葉片