三坐标测量机参考资料全.docx
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三坐标测量机参考资料全
Brown&Sharpeglobalstatus系列
三坐标测量机培训
前言
一﹑激光三坐测量仪简介
二﹑应用场合
三﹑发展趋势
海克斯康globalstatus7107测量仪简介
一﹑海克斯康()介绍
二﹑globalstatus7107的结构特点
三﹑globalstatus7107的附件
工件的检测思路
一﹑分析
二﹑测头的定义及校验
三﹑手动测量特征元素
四﹑建立零件坐标系PCS
五﹑自动测量
六﹑构造
七﹑扫描
八﹑评价形位公差
九﹑报告
十﹑程序的自动运行
操作部分
一﹑开机关机
二﹑装验测头
三﹑建立零件坐标系
四﹑手动测量特征元素
五﹑形位公差评价
六﹑如何生成﹑编辑数据报告和图形报告
七﹑自动测量特征素
八﹑构造特征元素
九﹑阵列
十﹑CAD图形的导入﹑导出
十一﹑对CAD图形的工件进行自动测量
十二﹑迭代法建立坐标系
十三﹑生成报告
十四﹑扫描
对测量的影响因素及日常保养
一﹑压缩空气对测量仪的影响
二﹑温度对测量仪的影响
三﹑湿度对测量仪的影响
四﹑影响测量仪的因素
五﹑如何掌握测量仪的精度情况
六﹑旋转测座的校正及使用
七﹑Z轴的调整
八﹑行程终开关的保护及调整
九﹑测头回退失败的问题
前言
一.激光三坐标测量仪简介
1.激光三坐标测量仪的概论
三坐标测量仪近是30年发展起来的高校新型精密
测量仪器,其广泛用于机械制造、电子、汽车、航空
航天等工业.制造箱体类和复杂零件.
2.激光三坐标测量仪的类型
(1).按自动化程度分类
(2).按结构形式分类
(3).按测量围分类
(4).按测量精度分类
(1).按自动化程度分:
手动测量自动测量
(2).按结构形式分:
移动桥式
固定桥式
龙门式
旋臂式
水平臂式
坐标式
仪器台式
3.按测量围分:
小型
中型(500-2000)
大型(2000以上)4.按测量精度分:
a.低精度1x10-4L
空间不确定度(2-3)x10-4L
b.中等精度1x10-5L
空间不确定度(2-3)x10-5L
c.高精度1x10-6L
空间不确定度(2-3)x10-6L
4.激光三坐标测量仪的构造
(1).主机
(2).导轨
(3).驱动结构
(4).电机
(5).平衡部件
(6).附件
(7).测头
1.主机:
a.框架结构:
移动桥式旋臂式
水平臂式三柱式
龙门式仪器台式;
固定桥式
材料:
铸铁、钢、花岗石、瓷等
b.标尺系统:
精密丝杆加微分轮测量系统
精密齿条测量系统
滚轮直尺式测量系统
光学读数刻度尺式测量系统
刻度尺式测量系统
光栅测量系统光电显微镜和金属刻度尺
式测量
2.导轨:
滑动摩擦导轨
滚动导轨
气浮导轨
3.驱动结构:
丝杆传动
齿轮齿条传动
钢带传动
齿形带传动
摩擦轮传动
气压传动
直线步进电机传动
4.电机:
步进电机
直流伺服电机
交流伺服电机
5.平衡部件:
重锤平衡部件
弹簧平衡部件
气压平衡部件
6.附件:
转台
装夹固定件
7.测头:
a.硬测头
b.电气测头
c.电接触式开关测头
d.电压式开关测头
e.应变式测头
f.振动式出发测头
g.模拟式电气测头
h.光电测头
i.三角块测
j.激光聚焦测头
k.光纤式测头
二.应用场合
1.汽车领域
位于德国斯图加特/翁特图克海姆的戴姆勒克莱斯勒发
动机工厂需要采集尺寸数据,以确定阀杆导向装置的圆度、
直度、平行度和拱度,以及阀座的圆度、同心度、角度以及
轮廓尺寸。
这些形状的测量,形状公差围一般为5µm至
8µm。
2.航天领域
航空发动机关键零部件研制离不开测量机做为其质量保证。
西北工业大学数控技术实验室,在购买测量机之前,一直也在使
用测量机,只不过让协作单位对实验室生产的零部件进行三坐标
检测。
这样既浪费时间又很不方便。
质量是实验室的生命,是实验室永恒的主题。
在型号预研项
目——航空发动机关键零部件研制过程中,实验室越来越感觉到
检测手段成为了制约研究顺利进行的瓶颈,为了保证质量和进度,
决定购买三坐标测量机。
3.复杂类零件
箱体类工件,包括齿轮箱工件,发动机箱体,机床加工部件或者是由简单的自由形状曲面组成的冲压模、铸模、玻壳工件等等。
与箱体类工件相对应的是复杂几何形状工件,这类工件主要由具有明确数学定义的复杂曲线曲面构成,例如各种类型的齿轮,齿轮加工刀具,凸轮轴,配对螺旋压缩机转子部件,蜗杆蜗轮以及步进齿轮等等。
三﹑发展趋势
1.提高测量精度
2.提高测量效率
1.提高测量精度:
现代超精加工科学纳米级精度要求测量不确定度小于公差的1/10
这就需要有更加先进的测量仪器.
2.提高测量效率
(1)改进机械结构,采用轻型,热变形小的新型材料,如:
空心薄
壁结构,铝瓷,人工合成材料。
(2)提高控制系统性能使测量机能较高速度运用,运动平稳,定位
准确,不产生振荡。
(3)采用动态采集,提高测量速度。
(4)研究测量机动态误差,对动态误差进行补偿,(如漂浮,刚
度,测头等)。
(5)提高软件的运行速度。
海克斯康globalstatus7107测量仪简介
一.海克斯康()介绍
海克斯康测量技术()(Brown&Sharpe前哨)是中国唯一的世界级数控三坐标测量机专业制造厂商,是瑞典高科技制造业集团HEXAGON与中国航空工业第二集团公司下属前哨精密机械公司共同投资在中国组建的国际化合资公司。
二.globalstatus7107的结构特点
1.高强度的结构
在主机部件材料选择上采用具有长期稳定性和对温度变
化不敏感的材质构成,例如在整体基座,移动平台和Y轴横梁
上采用构花岗岩结构支撑立柱采用铸铁材料。
由于坐标测量机具有很高的结构强度,因此测量系统即
使在加速/减速,或是环境存在某种振动的情况下仍能保持极
高的测量精度
2.独立运行的坐标轴
由于坐标测量机的各个运动轴,在机械结构上彼此独立,
因此在整个测量过程中,三个坐标轴独立运动,使得系统在整
个测量空间具有相同量精度性能。
3.金属光栅系统
采用国际权威机构认证,具有确定热膨胀系数的金属光栅
系统,由于光栅系统具有与被测金属工件相近的热膨胀系数,确
保系统即使在比较大的测量围,仍然具有极高的测量精度。
同时测量系统具有非常小的系统分辨率,保证了测量数据具有稳
定的重复精度。
三.globalstatus7107附件的介绍
1.测头介绍
TP20触发式测头:
TP20属于动态触发式测头。
由测头本体和可分离测头吸盘两部分组成.
TP200高精度触发测头:
TP200测头,包含有微力传感器,具备优异的测量重复性和精确的空间形状测量精度。
即使是在携带长探针的情况下。
TP200测头,具备超微触发技术,避免了传统测头常会出现的拖动情况。
置ASIC电路,保证了上百万次的可靠操作。
2.测针介绍:
探针几个主要的术语:
A:
测针直径
B:
总长
C:
杆直径
D:
有效工作长度(EWL)
总长:
指的是从探针后固定面到测尖中心的长度
有效工作长度(EWL):
指的是从测尖中心
到与一般测量特征发生障碍的探针点的距离.
a.直探针
b.星型探针
这些探针组合在一起允许你使用星
型探针可用于检测多种不同的元素。
使
用多探针测头可以有效降低检测时间。
减少在测量诸如边缘或凹槽等部特征
时移动测头到极限点的需要。
星型探针可用于检测多种不同的元素。
c.圆盘探针
这些探针用于测量钻孔的切口和凹槽,通常用星型测头是探测不到的孔.
d.圆柱探针
用于探测薄壁材料的孔。
e.尖探针和瓷中空球状探针
选择探针的原则:
1.为保证一定的测量精度,探针长度尽可能短。
2.连接点最少:
每次将探针与加长杆连接应尽可能减少连接的数目。
件检测思路
一.分析
对照工件,分析图纸,明确以下要求:
1.分析如何建立零件坐标系
CAD数摸情况下,要根据图纸,明确工件的设计基准,工艺基准,检测基准,根据三基准重合的原则,确定建立零件坐标系的方法和零件坐标系的位置.
在有CAD数摸情况下,可根据数摸上的零件坐标系,确定建立零件坐标系的方法和零件坐标系的位置.
2.分析要测量的特征元素
什么叫特征元素?
点.直线.平面.圆柱.圆锥.球.圆槽等这些都称之为特征元素.
根据图纸或CAD数摸,确定需要检测的项目,应该测量哪些特征元素,以及测量这些元素时,大致的先后顺序.
3.分析零件的摆放位置和如何装夹
根据要测量的特征元素,确定工件合理的摆放方位,采用合
适的夹具,并保证尽可能一次装夹,完成所有元素的测量,避免两
次装夹.
4.分析采用何种测头组件和角度
工具的摆放方位及检测元素,选择合适的测头组件,
并确定需要的测头角度.
二.测头组件的定义及校验
在对工件进行检测之前,需对所有使用的测头组件进行定义及校验.
1.定义:
PC-DMIS的测头功能中按照实际采用的测杆配置进行定义,并添加所用到的测头角度.
2.校验:
定义完之后用标准球对其进行校验,
得到正确的球径和测头角度.校验结果的
准确度,直接影响工件的检测结果.
三.手动测量特征元素
能够手动测量的特征元素类型有:
点.直线.平面.圆.圆
柱.圆锥.球.
这些特征元素的最少测点数为:
直线:
2点平面:
不在同一直线的三点
圆:
不在同一直线的三点圆柱;6个点分两层
圆锥:
6点分两层球:
4点(三点一层;一点一层)
四.建立零件坐标系PCS
PC-DMIS对于零件坐标系的建立主要提供两种方法:
1.3-2-1法:
主要应用于零件坐标系位于工件本身,并在机器的
行程围能找坐标原点,适用于比较规则的工件
2.迭代法:
主要应用于零件坐标系不在工件本身或无法直接通过基准元素建立坐标系的
工件上,适用于钣金件.汽车和飞机配件等类型工件.
五.自动测量
建立零件坐标系后,首先须将运行模式切换为DCC模
式(DirectComputerControl),然后使用PCDMIS中的自
动测量功能进行测量.测头运动过程中需注意测头的运行轨
迹,即在适当的位置插入移动点确保测头处于安全位置.
六.构造
所要评价的特征元素测量完毕,为了评价的需要,需产生
一些工件本身不存在的特征元素,这种功能称之为构造.PC-
DMIS提供了非常强大的构造功能:
点.直线.面.圆.曲线.特征
组.高斯过滤等.
七.扫描
扫描主要应用于两方面:
1.对于未知零件----测绘.
2.对于以知零件----检测轮廓度.
PC-DMIS提供了7种类型自动扫描:
开放路径扫描.闭合路径扫描.片区扫描.周边扫描.旋转扫
描.UV扫描.
八.评价形位公差
PC-DMIS提供了“尺寸”功能来实现形位公差的评价,可
接点击相位公差按钮,弹出相应的菜单进行评价,可评价:
位置
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