測量方式先進制造技術模塊-工程訓練中心EngineeringTraining課件

主講：丁天英三坐標測量主講：丁天英三坐標測量1教學要求：

了解三坐標測量機的結構、測量原理

了解三坐標測量機的主要功能了解三坐標測量的基本步驟

實訓項目：三坐標測量技術介紹

教學要求：了解三坐標測量機的結構、測量原理

實訓項目：三坐2測量機的發(fā)展可劃分為三代：第一代：

1959年，世界上第一臺測量機由英國的FERRANTI公司研制成功，當時的測量方式是測頭接觸工件后，靠腳踏板來記錄當前坐標值，然后使用計算器來計算元素間的位置關系。1964年，瑞士SIP公司開始使用軟件來計算兩點間的距離，開始了利用軟件進行測量數(shù)據(jù)計算的時代。70年代初，德國ZEISS公司使用計算機輔助工件坐標系代替機械對準，從此測量機具備了對工件基本幾何元素尺寸、形位公差的檢測功能。

概述：測量機的發(fā)展可劃分為三代：概述：3測量機技術進入了CNC控制機時代，能完成復雜機械零件和空間自由曲線、曲面的測量。改善了人機界面，完善了自學習功能，增加了測量模式。使用專門測量語言，提高了測量程序的開發(fā)效率。第二代：測量機技術進入了CNC控制機時代，能完成復雜機械零件和空間自4從90年代開始，隨著工業(yè)制造行業(yè)向集成化、柔性化和信息化發(fā)展，產品的設計、制造和檢測趨向一體化。具有與外界設備通訊的功能；

具有與CAD系統(tǒng)直接對話的標準數(shù)據(jù)協(xié)議格式；硬件電路趨于集成化,并以計算機擴展卡的形式,成為計算機的大型外部設備。第三代:從90年代開始，隨著工業(yè)制造行業(yè)向集成化、柔性化5在三個互相垂直方向有導向運動機構（氣浮導軌、氣墊），測長元件。測頭能以手動或機動方式移動到被測點。測頭接觸工件并發(fā)出采電信號時，由控制系統(tǒng)去采集當前機床三軸坐標相對于機床原點的坐標值，再由計算機系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行處理和輸出。三坐標測量機的原理：在三個互相垂直方向有導向運動機構（氣浮導軌、氣墊），測長元件6

三坐標的結構形式：三坐標的結構形式主要取決于三組坐標的相對運動方式，對測量機的精度和使用性影響很大。常見的幾種結構形式：龍門式測量機橋式測量機懸臂式測量機柔性三坐標測量機三坐標的結構形式：三坐標的結構形式主要取決于三組坐標7便于工件安裝、檢測和觀察實現(xiàn)運動部件慣性最小，同時保持結構的最大剛性龍門式測量機便于工件安裝、檢測和觀察龍門式測量機8開放的結構廣闊的測量空間測量巨形工件，如船用發(fā)動機、飛機框架、原子能飛船、巨型葉片等等，龍門式測量機開放的結構龍門式測量機9高精度高穩(wěn)定性橋式測量機—移動橋式高精度橋式測量機—移動橋式10固定龍門采用封閉框架結構高速度、高精度工作臺可移動，底座是整體燕尾式導軌設計。工作臺和導軌之間是預載荷空氣軸承，陶瓷Z軸配有精密導向系統(tǒng)。裝卸工件方便。橋式測量機—固定橋式固定龍門采用封閉框架結構橋式測量機—固定橋式11測量空間開闊，適合汽車等大型板金工件的測量雙機即可聯(lián)機工作，又可作為單機獨立工作懸臂式測量機—雙水平臂測量空間開闊，適合汽車等大型板金工件的測量懸臂式測量機—雙水12基礎平臺平衡性很好，安裝時不需要地基，占地更小。快速調解的水平量尺支持機器在任何環(huán)境車間里進行安裝、移動及卸除。高度的降低使工件的裝夾更容易。允許的測量溫度范圍很廣。懸臂式測量機—單水平臂基礎平臺平衡性很好，安裝時不需要地基，占地更小。懸臂式測量機13固定裝置減少了占地空間、簡化了系統(tǒng)配置

無限制的旋轉、可移動把手能夠接近那些難于測量的特征精度高達0.0005英寸柔性三坐標測量機—關節(jié)臂固定裝置減少了占地空間、簡化了系統(tǒng)配置

柔性三坐標測量機—14接觸和非接觸式測量合二為一的七軸系統(tǒng)，可同時進行硬測頭和激光測頭的組合使用碳纖維桿快速實現(xiàn)探針的變換，并可自動實現(xiàn)測頭識別測量速度快、采樣密度高整體（統(tǒng)計）精度高具備無限旋轉功能，測量死角少可移動，可作在線測量逆向工程軟件功能強大柔性三坐標測量機—掃描式關節(jié)臂接觸和非接觸式測量合二為一的七軸系統(tǒng)，可同時進行硬測頭和激光15CIOTA01.01D型三坐標測量機:橋式結構、氣浮導軌配有手動、機動驅動系統(tǒng)運用軟件程序對測量機的21項運動誤差進行可靠的補償和修整進一步減少測量機的系統(tǒng)誤差現(xiàn)有實驗設備CIOTA01.01D型三坐標測量機:現(xiàn)有實驗設備16測量機系統(tǒng)的整體結構包括：

機械本體控制系統(tǒng)測頭系統(tǒng)控制系統(tǒng)包括：

計算機系統(tǒng)電控柜測量機結構測量機系統(tǒng)的整體結構包括：測量機結構17手動測量：在基本軟件提供的測量環(huán)境下，利用手控盒手動控制測頭完成測量操作過程。自動測量：在基本軟件提的程序編輯環(huán)境下，用DEAPPL語言編輯、生成TEC測量程序，有程序控制CNC測量機完成測量操作過程。自學習編程方式測量：相同零件首件測量時，在基本軟件測量環(huán)境下采用自學習測量方式，軟件記錄所有操作過程，并自動生成TEC測量程序，后續(xù)件的測量可以由程序控制CNC測量機完成。測量方式：手動測量：在基本軟件提供的測量環(huán)境下，利用手控盒手動控制測頭18三坐標測量機基本軟件的功能：測頭管理坐標系管理元素的測量、構造及其存貯器的管理幾何元素的相關關系以及輸出形位公差以及輸出自學習及脫機編程

基本軟件三坐標測量機基本軟件的功能：基本軟件191、電控柜及計算機系統(tǒng)加電2、點擊WTUTOR進入測量系統(tǒng)3、點擊POWER4、點擊Initialize進行初始化，回機床零點5、測頭標定：測頭每次安裝后都要進行標定及校正才能使用。獲得測尖的動態(tài)半徑R。測量步驟：1、電控柜及計算機系統(tǒng)加電測量步驟：206、建立工件坐標系：測量機采用的是迪卡爾直角坐標系，其第三軸可以用右手定則確定，既兩個坐標軸和原點的坐標（X，Y，Z）