三坐标4学时课程x课件

三坐三坐标4学学时课程程xn本项目以三坐标测量仪为实验对象，运用精密检测、三维建模、数控加工、铸造等项目构建一个多工艺集成的实践系统，使学生体验从三维零件的检测、三维建模、数控加工开模、铸造产品的零件反求的开发过程。课课程目程目程目程目标标课程目程目标设备结构介构介绍测头标定定几何元素几何元素测量量实例例测量量拓展拓展建立坐建立坐标系系n什么叫测量技术？n为什么要学测量技术？n坐标测量技术原理测量及量及测量技量技术n测量是按照某种规律，用数据来描述观察到的现象，即对事物作出量化描述。测量是对非量化实物的量化过程。n测量技术是一门具有自身专业体系、涵盖多种学科、理论性和实践性都非常强的前沿科学。而熟知测量技术方面的基本知识，则是掌握测量技能，独立完成对机械产品几何参数测量的基础。自工自工业化以来，尤其是国防化以来，尤其是国防军工行工行业的需要，要求零件具的需要，要求零件具备高度互高度互换性，性，对尺寸，位尺寸，位置和形状公差的要求越来越高。置和形状公差的要求越来越高。n公制螺纹规游标卡尺是精密的长度测量仪器使用使用测量：量：游游标卡尺的卡尺的读数数 n 游游标尺的尺的“0 0”线是是读毫米的基准。主尺上挨近游毫米的基准。主尺上挨近游标“0 0”线左左边最近的那根刻最近的那根刻线的数字就的数字就是主尺的毫米是主尺的毫米值（整数（整数值）；然后，再看游）；然后，再看游标尺上哪一根尺上哪一根线与主尺上的刻与主尺上的刻线对齐，将，将该刻刻线的序号乘游的序号乘游标分度分度值之之积，就是主尺的小数，就是主尺的小数值（也可以从游（也可以从游标尺上直接尺上直接读出）。将整数和小出）。将整数和小数相加，就是所求的数数相加，就是所求的数值，如，如图所示。所示。1-代表整数 2-代表小数 读数数时要注意要注意n读数数时要注意，主尺上刻的数字是厘米数，例如主尺上刻要注意，主尺上刻的数字是厘米数，例如主尺上刻1313是表示是表示13cm13cm，即，即130mm130mm；游；游标尺上尺上刻的数字是游刻的数字是游标分度分度值，例如刻，例如刻0.05mm0.05mm、0.02mm0.02mm和和0.01mm0.01mm分分别表示游表示游标分度分度值为0.05mm0.05mm、0.02mm0.02mm、0.01mm0.01mm。n从从图中看到，整数是中看到，整数是132mm132mm，因，因为主尺的第主尺的第132132根根线挨近游挨近游标尺的尺的“0”0”线的左的左边；小数是；小数是0.02mm9=0.18mm0.02mm9=0.18mm，因，因为游游标尺的第尺的第9 9根根线与主尺上的一根与主尺上的一根线对齐。故两次。故两次读数之和数之和为 132.18mm132.18mm。n随着工业现代化进程的发展，伴随着众多制造业如汽车、机床及模具工业的涌现和大规模生产的需要，在加工设备提高工效、自动化更强的基础上，要求计量检测手段应当高速、柔性化、通用化，而固定的、专用的或手动的工量具大大限制了大批量制造和复杂零件加工业的发展；平板加高度尺加卡尺的检验模式已完全不适用现代柔性制造和更多复杂形状工件测量的需要，所有这些促成了坐标测量行业的形成。n三坐标测量仪坐标测量技术原理n任何形状都是由空间点组成，所有的几何量测量都可以归结为空间点的测量，因此精确进行空间点坐标的采集，是评定任何几何形状的基础。n坐标测量机的基本原理是将被测零件放入它允许的测量空间，精确地测出被测零件表面的点X、Y、Z坐标数值，将这些点的坐标数值经过计算机数据处理，拟合形成测量元素，如圆、球、圆柱、圆锥、曲面等，经过数学计算的方法得出其形状、位置公差及其它几何量数据。世界上第一台现代意义上的三坐标测量机n19561956年世界上出年世界上出现了有英国了有英国FerrantiFerranti公司开公司开发的首台用光的首台用光栅作作为长度基准、并用数字度基准、并用数字显示的示的现代意代意义上的三坐上的三坐标测量机。量机。三维测量系统的分类固定式测量系统便携式测量系统影像测量系统固定工作台固定工作台悬臂式臂式移移动桥式式n移动桥式坐标测量机是目前中小型测量机的主要结构型式，承载能力较大，本身具有台面，受地基影响相对较小，开敞性好，精度比固定桥式稍低龙门式（高架式（高架桥式）式）n专长于测量巨形工件，如船用发动机、飞机框架、原子能飞船、巨型叶片等等，该机器具有开放的结构，便于定制的结构，并具有广阔的测量空间。水平水平悬臂臂n能够完成包括汽车钣金件在内的柔性在线测量和过程控制，从而为批生产提供了现场支持。超高精度超高精度n测量机可以配备极端精确的LSP-S4三维扫描测头，整机测量精度达到0.3m，重复性精度可达0.1m。关关节臂臂测量机量机n主轴无限旋转技术-能够检测不容易达到的位置并避免臂身在旋转过程中突然停止带来的伤害。n平衡系统-平衡了机器本身和测头的重量,减少操作者疲劳并允许单手操作。n轻便的设计-3.6-4.5公斤重量，使得测量机在检测现场移动非常方便激光跟踪激光跟踪仪n激光跟踪仪不仅满足了汽车、航空航天和精密机械领域的客户关于精密计量的需要，同时，还活跃在设计领域，协助客户解决高精尖工程难题，从而显著加速了客户的创新流程。白光白光测量系量系统n毫秒之间获得数据，是已知最快速的测量系统。n测量和分析各种零件、夹具、检具和总成件，不论其形状和大小如何n不受恶劣的生产场地条件的限制，不要求特殊的测量物体的方法n可与CAD或主零件对比，提供综合全面的曲面和特征测量n自动生成有意义的测量结果，可供在车间直接使用n与CMM结果紧密相关，并且在测量的重复性和再现性方面符合严格的工业标准光学影像光学影像测量量仪n利用影像、接触、激光、白光复合技术，为小/薄/软类零部件提供最佳测量方案n放大倍率：30-175x （Max 350X）三坐三坐标测量机的基本量机的基本组成：成：测量机一般由主机（包括光栅尺）、电气系统、软件系统及测头所组成。如下图所示：测座和触座和触发测头 接触式接触式测头非接触式非接触式测头开关旋开关旋开关旋开关旋转测转测座座座座测座的A角以7.5 分度从0 旋转到105 A 角旋角旋转关关关关节节旋旋旋旋转测转测座座座座B角从-180 到180 以7.5 的分度(按顺时针、逆时针)旋转B 角旋角旋转关关关关节节旋旋旋旋转测转测座座座座正如TP20这样的机械测头，包括3个电子接触器，当测杆接触物体使测杆偏斜时，至少有一个接触器断开，此时机器的X、Y、Z光栅被读出。这组数值表示此时的测杆球心位置。接触器断开 行行业中的中的实际应用用汽汽车n桥式测量机是实现汽车零部件测量的主力军 n从汽车零部件、动力总成到车身，通过完善的固定式、便携式测量技术，为汽车行业提供了完善的计量解决方案。上海大众上海大众.swfn该视频像您展示了上海大众动力总成有限公司技术先进的动力总成测量室（含生产测量室、精密测量室、预备测量室）及其质量管理经验，该测量室主要由Hexagon集团德国Leitz产品线以交钥匙方式协助规划，交钥匙工程内容涵盖高精密PMM测量机、sirio高速测量机器人、工件上下料系统、工件专用夹具、测针选配、程序结构等各个方面。n上海大众上海大众动力力总成先成先进测量室量室观摩摩船舶船舶n船用柴油机的零部件类型主要以箱体类零部件为主，包括上下曲轴箱、连杆、飞轮壳、曲轴、缸盖等零部件，相对其他零部件类型，具有尺寸大、测量项目多、精度要求高的特点，因此大型的桥式测量机和大尺寸、高精度的龙门式测量机(如PMM-G)是完成船用柴油机零部件测量，尤其是关键的机体测量的理想方案。航空航天航空航天n目前的飞机组件，广泛采用高性能铝合金壁板，壁板结构复杂，尺寸大。为便于进行测量，普遍采用大尺寸的龙门式测量机，这种机型，能够提供更高的精度。n同时，对于一些不方便移动的航空大尺寸部件，还可以采用便携式激光跟踪测量技术，配合手持式测量系统、，可以比较灵活方便的完成大尺寸航空组件的测量任务。模具模具n为更好的满足模具行业的要求，当前测量系统的技术与应用也在不断地进行着创新，主要内容反应在高精度、高效率、多功能的测量系统不断在推出；通过便携式测量系统实现测量的现场化，从而提供在线测量、数字化和产品验证的工具 零部件制造零部件制造n零部件具有品质要求高、批量大、形状各异的特点。在选择适合的测量系统时，需要根据零部件测量精度要求、测量系统所需要使用的环境、测量效率等方面进行考虑。n桥式测量机是完成零部件测量的主力军 机床机床n金属切削机床包括车床、铣床、镗床、磨床、拉床等，一般由床身、箱体、工作台等组成。涉及的测量部件类型主要包括箱体类部件(主轴箱、变速箱)、导轨与基础件类(涉及平直度和直线度的测量)、轴类(如曲轴)、盘类零件、齿轮类零件。从机床行业的技术发展来看，呈现出网络化、高速化和精密化的特点。n为保证加工的高品质，机床部件的测量具有精度高、尺寸大、形状复杂等特点，要求具有完善测量功能的超高精度测量系统 风能能n对于完成诸如风车叶片、塔筒、塔架等超大尺寸的测量，要求测量系统能够具备获取三维坐标的能力、测量空间要大(如：40 m x 10 m x 5 m)、测量精度高、能够密集采点以完成对曲面的评价、能够便携使用在各种场所、实现与CAD模型的比较分析、同时精确的对测量结果进行记录 n激光跟踪仪 医医疗器械器械n假肢、人工器官及植（介）入器械制造指外科、牙科等医疗专用及兽医用的假肢、人工器官、植入器械矫形器具的制造。包括：生物陶瓷制品、人工关节、耳骨、假牙等人工器官、结构假肢；器官辅助装置：助听器、心脏起搏器、心脏瓣膜等。为保证高可靠性、高性能的人造器官的生产，精密的小型测量机发挥着重要作用。通过配备触发和扫描测头，能够完成小尺寸的各种人造器官的尺寸测量和形状控制任务。电子子n影像测量系统的主要特点是：非接触测量，使得测量无形变，适合于测量薄壁、软体零件；具有很强的图像放大功能，小尺寸测量能力更强；测量速度快，极大地提高测量的效率；采点密度高，保证了测量的高可靠性；装夹方便。电子工业产品或附件，对于测量要求，有着自身行业特殊的一面，测量尺寸小，受力易变形，检测密度高。教育与教育与职业培培训n教育机构始终走在我国技术发展的前沿，同时，随着国家对教育投入尤其是各种职业教育机构投入的加大，面向教育机构的测量应用应该说主要包括尖端研究与普及教育两种 n形位公差形位公差n加工后的零件不仅有尺寸误差，构成零件几何特征的点、线、面的实际形状或相互位置与理想几何体规定的形状和相互位置还不可避免地存在差异，这种形状上的差异就是形状误差，而相互位置的差异就是位置误差，统称为形位误差nRationalDMIS参数设置n生成机器模型n构建测头n设置标准球n测头校验n数模导入n数模安装完成n元素测量n公差评价n报告输出指指导教教师：陶波陶波E-MAIL:汇报结束谢谢大家!请各位批评指正