超精密三坐标测量仪整机机构毕业设计

摘要

本文中，对三坐标测量仪的研究现状和精密测量的关键技术做了总结，对所设计的测量仪的总体布局、床身的选材、导轨的设计、进给方式的选择做了介绍，选用燕尾型气体静压导轨，同步齿形带和钢带传动，摩擦杆进行驱动。对移动桥和溜板进行了简单的ANSYS分析，计算了移动桥受力时最大的变形量和直线度；选用伺服电机作为动力源，并对其进行了简单的功率计算，分析了测量仪的工作环境对其精度的影响和它的应用环境；定位采用开式光栅尺，对光栅尺的选型做了比较。最后针对测量仪整机进行精度分析，查找误差源和精度的综合分析。

关键词：超精密、气静压、高精度、精密测量

ABSTRACT

In this paper, three coordinates measuring instrument for precision measurement, the research present situation and the key technology of summing up, the design of measuring instrument lathe bed of the general layout, the design of the selection of materials, guide rail, into to the choice of the ways of doing introduced, choose coattails "type aerostatic guide rail, synchronous cog belt and steel belt transmission, friction lever driven. Slip board of mobile bridge and the simple ANSYS analysis method, the largest mobile bridge when stress deformation and straightness; Choose servo motor as a power source, and analyses the simple power calculation, analyzes the working environment of measuring apparatus to the precision of the influence and its application environment; The positioning of grating open grating feet, comparison of the selection of the feet. Finally, according to the measuring apparatus for precision analysis, find the error sources and precision of the comprehensive analysis.

Keywords:The ultra precision, Gas static pressure, High accuracy, Precision measurement

目录

1 绪论 (3)

1.1课题的来源 (3)

1.2课题的意义 (3)

1.3精密测量的研究现状 (3)

1.4精密测量的关键技术 (7)

2 超精密三坐标测量仪整机机构介绍 (9)

2.1总体布局 (9)

2.2床身材料选用 (10)

2.3导轨的设计 (11)

2.4进给传动方式的选择 (15)

2.5测量仪整体结构设计 (17)

2.6测量仪的工作原理 (18)

3 测量仪的主要零部件的设计 (19)

3.1移动桥的设计 (19)

3.2溜板的设计 (20)

3.3电机选型 (22)

3.4环境控制平台 (26)

3.5光栅尺的选型 (27)

4 测量仪精度分析 (29)

4.1测量仪误差源 (29)

4.2测量仪精度分析 (30)

5 结束语 (33)

参考文献 (34)

致谢................................................... 错误！未定义书签。

1 绪论

1.1 课题的来源

为了响应教育部的号召，实施大学本科教改计划，北京微纳精密机械有限公司与中原工学院联合实施“卓越工程师”的培养计划。由该公司接收中原工学院大四学生来公司实习并完成毕业设计，为学生走上工作岗位提供一个锻炼自己的平台。本课题来自北京微纳精密机械有限公司，在学校和公司的商讨后，确定了我的课题：超精密三坐标测量仪整机机构设计。

1.2 课题的意义

本课题研制的超精密三坐标测量仪具有重要意义：一方面将促进超精密光学、机械制造技术快速发展，填补我国相应领域的技术空白；另一方面将提高我国产品质量和市场竞争力以及我国测量仪器的性价比水平。

1.3 精密测量的研究现状

精密测量技术和装置是先进制造主要支撑技术之一，体现国家工业与科技水平。国民经济和先进制造的不断发展对精密测量提出了新的要求，因此，提高精密测量水平，对提升我国先进制造能力，促进国民经济发展具有重要意义。随着近20年科学技术的迅速发展, 对仪器精度要求出现了数量级的变化。从精密测量(0.5μm～0.05μm)，发展到超精密测量(0.05μm～0.005μm), 近年来又提出纳米精度测量(5nm～ 0.05nm)的要求。据专家们的推测，随着精密工程技术、尖端科技和空间技术的迅猛发展，轮廓形状允差为50nm～5nm，尺度允差为100nm～10nm的超精密零件将被广泛使用，所以超精密测量技术和仪器工程的研究与应用已成为科学技术发展的关键因素之一。

当今世界上超精密三坐标测量仪在质量和性能方面首推德国ZEISS公司(即原

西德OPTON公司)和LEITZ公司。到目前为止ZEISS已有多项专利技术，从而使ZEISS 公司在坐标测量技术上远远领先于其它公司。其生产的三坐标测量仪既有桥式测量仪，也有龙门式、悬臂式测量仪，既有生产型测量仪，也有计量型测量仪。在国内ZEISS三坐标测量仪在航空、航天、汽车、电子、机械等多个行业中得到广泛地使用。图1-1是ZEISS最新的DuraMax三坐标测量仪系列，代表着当今测量仪行业的尖端技术。

图1-1 DuraMax三坐标测量仪

德国LEITZ公司凭借其在高精度测量领域积累的世界级测量技术以及丰富的应用理论知识，通过高性能，高精确度的PMM-C三坐标测量仪与功能强大的工业级计量软件QUIND-OS的结合，不断解决来自工业各个领域的高精度和复杂几何形状的计量需求。LEITZ主要从事研制、开发、制造超高精度坐标测量仪，包括在世界高精度三坐标测量仪的发展历史上具有里程碑意义的PMM机型。其动态指标分别为最大测量加速度3000mm/s或最大测量速度400mm/s，平均触测频率40点/秒。图1-2为LEITZ最新的三坐标系列——reference测量仪系列，和ZEISS的DuraMax三坐标测量仪系列一样，在全球三坐标行业中，隶属最尖端技术。表1-1为reference测量仪系列的部分参数。

图1-2 reference测量仪表1-1reference测量仪系列参数

机型（x.y.z）(100mm)

E

(μm)

P

(μm)

THP

(μm)

Vmax

(mm/s)

a max

(mm/s2)

Reference 10-7-6 0.9+L/350 1.0 1.9/45s 520 3300

Reference 15-9-7 0.9+L/350 1.0 1.9/45s 520 3300

Reference 20-10-7 0.9+L/350 1.0 1.9/45s 520 3300

Reference 22-12-9 1.5+L/350 1.5 2.1/45s 520 3300

Reference 30-12-9 1.7+L/350 1.5 2.1/45s 520 3300 Reference 45-12-9 1.7+L/350 1.5 2.1/45s 520 3300

意大利DEA公司也是世界著名的三坐标测量仪的生产商之一。该公司生产的三坐标测量仪，主要使用对象大多数是与汽车产品相关的生产厂家。国内许多大型企业都订购了该公司的三坐标测量仪，目前，世界上为汽车行业车身检测提供专业检测方案的最知名厂家当属意大利DEA公司，并在推动汽车车身研究和“白车身”的尺寸检测方面作出了突出贡献。

三丰公司也是著名的测量仪生产厂家，目前，己累计向世界提供了33000台三坐标测量仪，占世界测量仪市场份额的35%，雄踞三坐标测量仪世界第一供应商的位置。经过不断改进和发展，已开发出现在的高速高精度三坐标测量仪，如

Crysta-Apex系列和MACH、LEGEX等新型机种。其他世界上较有名的坐标测量仪制造厂商有Brown-sharp公司，英国的ZX公司、LK公司等。

我国坐标测量仪发展过程可分为三个阶段:第一阶段自上世纪70年代开始至80年代初。由于该技术密集度高，特别受我国计算机技术落后的严重影响，致使研究和生产总是处于样机试制阶段，第二阶段自上世纪80年代开始至80年代末，随着改革开放的政策实施，我国三坐标测量仪的研制工作一改过去封闭状况，走上了引进国外先进技术，结合自身特点进行开发生产，加快我国三坐标测量仪生产的步伐，初步形成了国产测量仪的生产能力。第三阶段为进入上世纪90年代至今。目前我国已具备了从生产精密型测量仪到生产型测量仪各种型号的三坐标测量仪的能力，开始占领国内市场。

1982年北京机床研究所研制出第一台CLW63型万能测量仪。同年国内率先研制出带气浮导轨的CLZ864型手动三坐标测量仪。北京航空精密机械研究所(原航空部第三O三研究所)从1972年开始研制三坐标测量仪，1978年三坐标测量仪商品化是国内第一家生产测量仪的企业，至今己有十种不同系列品种的测量仪。如CIOTA桥移动式测量仪、SZC一J866桥固定式高精度测量仪、XB654手动悬臂式测量仪、TS654手动式数控测量仪、LZ立柱式测量仪、LM龙门式测量仪、CENTURY世纪型测量仪、ORIENT东方型测量仪、PEARL甩珍珠型测量仪、FUTURE未来型测量仪等。

近几年来，随着数据检测技术研究的深入，国内测量仪得到了进一步的发展。目前，在国内测量仪厂家中，海克斯康测量技术(青岛)有限公司拥有产品系列最多，测量精度较高。海克斯康测量技术(青岛)有限公司是世界级数控三坐标测量仪专业制造厂商，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青岛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。海克斯康公司的前身是青岛前哨精密测量技术有限公司（Brown-shorpe前哨)。其与享誉全球的坐标测量仪制造公司Brown-shorpe前哨公司、意大利DEA公司、德国LEITZ公司、瑞典CE JOHNASSAN公司并列，同属HEXAGON集团计量产业的核心成员和五大测量仪制造基地之一。海克斯康所提供的测量仪产品在汽车工业、航空航天，机床工具、国防军工、电子和模具等领域得以广泛应用，产品系列包括: 活动桥式测量仪、固定桥式测量仪、龙门测量仪、水平臂式测量仪、悬劈式测量仪其中以1997年推出的Z003系列活动桥式测量仪为典范。该种测量仪系中小型测量仪系列，属于高速度、高精度生产型测量仪，测量速度是固定桥式测量仪的两倍。这种测量仪在生产在线测量应用最为广泛。该种测量仪的技术水平达到国际同类中小型测量仪的水平。与国外测量仪厂家的发展相比，国内的发展就显得很慢，远远不能适应国家重点行业技术

改造和市场发展的需要，无论从技术实力还是市场开拓方面均大大落后于国外测量仪厂家。

1.4 精密测量的关键技术

1.4.1 直线导轨

总的来说，从精度角度看，空气导轨是现在最好的导轨。虽然它没有液体静压导轨的刚性大，但气浮导轨优点也很明显，如无需进行油温控制，对环境没有污染。此外，纳米级精度仪器的负荷和行程没有那么大，所以应优先考虑空气导轨。目前空气导轨的直线度可达（0.1～0.2）μm/250mm的水平，国内303所也可做到0.1μm/200mm[5]。纳米水平的仪器导轨行程比上述要短，通过补偿技术还可进一步提高导轨的直线度，国防科技大学利用二维微进给装置补偿导轨直线度，取得了较好的效果，可补偿到0.1μm/300mm的精度水平。在导轨的结构设计上还有潜力可挖，如采用多根导轨并联来加强气膜的误差匀化作用，加大气垫式导轨跨度来缩小直线度误差等。由于空气导轨的气膜厚度大概只有10μm左右，在使用过程中防尘显得很重要，若不保证洁净的环境，导轨有可能因为灰尘而受损伤，这种损伤常常是难以修复的。

1.4.2 传动系统

传统的传动方法为滚珠丝杠传动，精密仪器一般用C0级滚珠丝杠，利用闭环控制目前最高可达到0.01μm的定位精度。利用滚珠丝杠的微小弹性变形原理，也可实现纳米分辨率的进给，但在进行非球面等轮廓曲线跟踪时，滚珠丝杠的精度及其在运动中的微小振动都会对系统的静态特性与动态特性产生影响。国防科技大学利用微进给系统补偿轮廓误差，在对半径为50 mm的圆进行跟踪试验时，跟踪定位精度可达0.033μm。静压丝杠的丝杠和螺母不直接接触，有一层高压膜相隔，所以没有摩擦引起的爬行和反向间隙，而且可以长期保持精度，进给分辨率也会更高。由于介质膜（油、空气）有匀化作用，可以提高进给精度，在较长行程上，可以达到纳米的定位分辨率。目前的空气静压丝杠分辨率可达到0.01μm，进给精度比C0级丝杠高2个数量级。但它的刚度比较小，直径25mm，导程为10mm的空气静压丝杠，刚度可达到50N/μm。摩擦驱动可以实现无反向间隙的传动，由于结构上比较简单，因而弹性变形因素大为减少，所以一直被认为是一种非常适合精密的传动系统。一般的摩擦驱动机构的结构和齿轮齿条相似，可以把电机的回转运动直接转换为直线

运动。英国Rank Tailor Hobson公司开发的Nanoform 600精密镜面仪器的进给机构采用了这种装置，300mm的行程上可获得1.25nm分辨率，±0.1μm的定位精度。最近，由国防科技大学设计的一种扭轮摩擦传动系统，模拟丝杠的传动原理，大大提高了系统的进给分辨率。从原理上说，利用分辨率为六万分之一转的电机驱动，系统可达0.1nm级水平的进给分辨率。

1.4.3 尺寸测量技术

尺寸测量技术在精密领域尺寸测量主要有2种技术：一是激光干涉技术，二是光栅技术。激光干涉仪分辨率高，最高可达0.3nm，一般为1.25nm；测量范围大，可达几十米；测量精度高，日本和美国的使用精度都可到0.2×10-6，但使用困难，特别是高精度测量，激光波长受温度、湿度、压力的影响比较大，因此使用过程中对环境要求很苛刻。近年来精密领域越来越多地选用光栅作为测量工具。从分辨率上看，HEIDENHAIN的LIP382型开启式直线编码器可达1nm，俄罗斯的全息光栅系统达10nm，北京光电量仪研究中心的光栅系统分辨率可达0.1nm；从测量长度看，LIP382型光栅尺测量范围70mm，分辨率为5nm的LIP401型测量长度可达220mm；精度上，HEIDENHAIN的LIP401的准确度为±0.2μm（ML≤220 mm），±0.1μm（ML ≤100mm），俄罗斯的全息光栅精度是±0.1μm，LG100光栅系统分辨率可达0.1nm，测量范围100 mm，精度±0.01μm[,8]。单从分辨率和精度上看，光栅技术可以和激光干涉技术相媲美，对环境的要求相对较低，可以满足纳米精度的使用要求，特别是相位光栅，是一种非常有前途的精测量工具。

经纬仪角度测量-水平角(测回法)-教学设计jx

建筑工程测量课程 --“经纬仪角度测量-水平角观测”教学设计（6课时）【授课专业】：建筑施工【授课科目】：测量放线 【授课课时】：6课时【授课教材】：高等教育出版社《测量放线》【授课对象】：11级建筑施工2班（共50人） 一、教学对象分析 教学对象为我校建筑施工专业11建筑施工（2）班学生，共50人。 （一）知识技能 1、完成测量学基础知识的学习，了解测量的基本工作 2、完成水准测量部分的学习，掌握学习思路和方法 3、完成了经纬仪结构以及经纬仪使用的学习，能熟练完成经纬仪的操作。 4、理解水平角的概念 （二）经验态度 1、部分学生在专业选择时目的明确，规划清晰 2、有个别学生在课余时间接触过测量仪器，有利于其学习，但会有自己先入为主的主观概念，有不良的操作习惯，并会影响其他学生。 3、学生能够积极思考，认真学习。 4、班级学习气氛较好，有较强的团队合作意识。 5、学生对于技能应用比较看重，不重视理论的学习。 （三）风格特点 1、大部分学生上课能够认真听讲，并能跟随教师的上课思路 2、能够主动学习，发现问题，并能通过小组讨论和请教老师等途径寻求解决方法。 3、仍有部分学生上课思想不集中，导致实际操作过程中会出现各种细节问题。 二、教学目的及要求 （一）知识目标： 1、掌握测回法测定水平角的操作过程和角度计算 2、了解水平角测量的实际应用。 （二）技能目标： 1、熟练经纬仪的操作；

2、能了解误差产生的原因并在测量过程中加以控制； 3、能评价判断测量结果。 （三）素质目标： 1、学会团队合作，能相互协作学习讨论，并在小组学习中构建自己的知识体系。 2、培养认真细致、吃苦耐劳的专业作风，严谨的工作态度。 【原由】： 对于建筑施工专业的学生而言，测量不仅仅是需要了解的技能，更可能是他们以后从事的工作，所以对于测量的基本功的要求更加严苛。 由于中职学生对于理论的轻视，使得在知识层面上的掌握浅薄，所以在理论知识上要求他们熟练记忆。 从岗位需求上看，中职学生要打破社会成见，必须有一定的技能证书，所以面向技能层面的目标是以中级测量工的基本要求为标准的。 对于学生的素质培养是所有教学的基本，先做人，后做事，所以严谨细致的作风和团队合作的精神，是贯彻教学当中的。 三、教学内容分析 （一）教学内容 根据课程要求和中职建筑施工专业学生的就业前景与职业发展，扎实完成测量的基本工作之一：水平角的测量。从基本的测回法入手，在掌握仪器使用的前提下，清晰了解水平角测量的原理和方法，清晰掌握测回法的步骤和注意事项。并通过四边形内角测回法观测这一具体测量项目考核与检查学生的概念理解能力，实际操作能力，合作组织能力以及发散思考能力。具体教学任务为: 1、熟练掌握角度的计算 2、掌握测回法测定水平角的过程 3、完成一四边形内角的观测。 4、分析项目完成过程中的不规范操作并能加以改正。 （二）教材分析 所采用的教材：《测量放线》----高等教育出版社出版 课程内容： 3.2.2 测回法测定水平角 本教材在编排上，先介绍了仪器的操作，再介绍 原理和方法，比较符合中职学生的认知顺序。通过对 教材的整理，拓展了一项综合性的小组任务：四边形内 角和的测量。从而达到理实一体化的教学效果。

三坐标测量技术基础

金工实习讲稿 三座标测量技术基础 三坐标测量技术基础 、教学目标 1、了解三坐标测量机基本结构 2、了解三坐标测量机基本原理 3、了解三坐标测量机维护保养方法 4、了解测量软件的基本使用 5、掌握运用测量软件进行孔和轴的测量

6、掌握运用测量软件输出检验报告、教学安排

双驱动等技术，提高精度。 从理论上讲，三坐标测量机的特点是：高精度、高效率、万能性。因而多用于工业质量保证，如产品测绘、检验，复杂型面检测，工夹具测量，研制过程中间测量，CNC机床或柔性生产线在线测量等方面。一台坐标测量机综合应用了电子技术、计算机技术、数控技术、光栅测量技术（激光技术）、精密机械（包括新工艺、新材料和气浮技术） 第一章三坐标测量机的结构简介 三坐标测量机的主要结构为工作台、桥架、测头、计算机控制系统等组成 图1.1三坐标测量机结构图 航空、航天、造船行龙门桥式测量机适合于大型 业的大型零件或大型模具的测量。一般都采用双光栅、

图1.2龙门式三坐标测量机 1.2、桥式 桥式测量机是使用最为广泛的一种机构形式。特点是开敞性比较好，视野开阔，上下零件方便。运动速度快，精度比较高。用于复杂零部件的质量检测、产品开发。 图1.3桥式三坐标测量机 1.3、悬臂式 悬臂式测量机开敞性好，测量范围大，可以由两台机器共同组成双臂测量机，尤其适合汽车工业钣金件的测量。主要用于车间划线、简单零件的测量，精

度比较低 图1.4悬臂式三坐标测量机 二、按驱动方式，三坐标测量机可分为以下几种： 手动型一一手工使其三轴运动来实现采点，价格低廉,但测量精度差； 机动型通过电机驱动来实现采点，但不能实现编程自动测量；自动型由计算机控制测量机自动采点，通过编程实现零件自动测量, 且精度咼。

三坐标测量机技术规格书1

“三坐标测量仪”技术规格书 一、设备需求 1.设备名称：三坐标测量仪 2.技术要求： 2.1 技术参数： *2.1.1 测量范围: x≥1200mm, y≥600mm, z≥500mm *2.1.2 探测球精度MPEp ≤2.5μm *2.1.3 长度精度MPEe ≤2.2+L/400 (μm) *2.1.4 3D移动速度≥560mm/sec 2.1.5 3D加速度≥1700mm/ sec2 *2.1.6工作台承重≥700Kg 2.1.7 扫描精度≤+/-1μm 2.2 测量功能： 2.2.1 进行完整的几何元素测量； 2.2.2 形位公差测量； 2.2.3 金属钣金和塑料薄壁件测量； 2.2.4 曲线曲面测量； 2.2.5 模具测量； 2.2.6 激光扫描； 2.2.7 模型自动拼接； 2.2.8 可快速、完整、反复测量结构复杂的工件。 2.3 软件功能： 2.3.1 支持完整的几何元素测量； 2.3.2 尺寸和公差报告； 2.3.3 自动校正测头并自动生成测头路径； 2.3.4 CAD数模的导入导出；； 2.3.6 完整的扫描与数字化逆向功能； 2.3.7 支持测针自动更换； 2.3.8 PTB完全认证。 2.4 控制系统： 2.4.1能够实现真正的实时控制； 2.4.2 获欧洲CE认证或美国UL认证。 2.5 其它： 2.5.1 减震结构； 2.5.2 防碰撞装置； * 2.5.3气压调节阀数量≥8个和空气轴承数量≥25个。 3. 主机、附件详细清单 3. 1 标准配置： 3.1.1主机1套； 3.1.2计算机系统1套； ●P4处理器≥3GHz ●内存DDR≥1G

大学物理实验-温度传感器实验报告

关于温度传感器特性的实验研究 摘要：温度传感器在人们的生活中有重要应用，是现代社会必不可少的东西。本文通过控制变量法，具体研究了三种温度传感器关于温度的特性，发现NTC电阻随温度升高而减小；PTC电阻随温度升高而增大；但两者的线性性都不好。热电偶的温差电动势关于温度有很好的线性性质。PN节作为常用的测温元件，线性性质也较好。本实验还利用PN节测出了波 尔兹曼常量和禁带宽度，与标准值符合的较好。 关键词：定标转化拟合数学软件 EXPERIMENTAL RESEARCH ON THE NATURE OF TEMPERATURE SENSOR 1.引言 温度是一个历史很长的物理量，为了测量它，人们发明了许多方法。温度传感器通过测温元件将温度转化为电学量进行测量，具有反应时间快、可连续测量等优点，因此有必要对其进行一定的研究。作者对三类测温元件进行了研究，分别得出了电阻率、电动势、正向压降随温度变化的关系。 2.热电阻的特性 2.1实验原理 2.1.1Pt100铂电阻的测温原理 和其他金属一样，铂(Pt)的电阻值随温度变化而变化,并且具有很好的重现性和稳定性。利用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器，通常使用的铂电阻温度传感器零度阻值为100Ω（即Pt100）。铂电阻温度传感器精度高，应用温度范围广，是中低温区（-200℃～650℃）最常用的一种温度检测器，本实验即采用这种铂电阻作为标准测温器件来定标其他温度传感器的温度特性曲线，为此，首先要对铂电阻本身进行定标。 按IEC751国际标准，铂电阻温度系数TCR定义如下： TCR=(R100-R0)/(R0×100) (1.1) 其中R100和R0分别是100℃和0℃时标准电阻值（R100=138.51Ω，R0=100.00Ω），代入上式可得到Pt100的TCR为0.003851。 Pt100铂电阻的阻值随温度变化的计算公式如下： Rt=R0[1+At+B t2+C(t-100)t3] (-200℃

三坐标测量仪

三坐标测量仪 三坐标测量仪是指在一个六面体的空间范围内，能够表现几何形状、长度及圆周分度等测量能力的仪器，又称为三坐标测量机或三坐标量床。三坐标测量仪又可定义“一种具有可作三个方向移动的探测器，可在三个相互垂直的导轨上移动，此探测器以接触或非接触等方式传递讯号，三个轴的位移测量系统（如光栅尺）经数据处理器或计算机等计算出工件的各点（x，y，z）及各项功能测量的仪器”。三坐标测量仪的测量功能应包括尺寸精度、定位精度、几何精度及轮廓精度等。 机型介绍 结构型式：三轴花岗岩、四面全环抱的德式活动桥式结构 传动方式：直流伺服系统+预载荷高精度空气轴承 长度测量系统：RENISHAW开放式光栅尺，分辨率为0.1μm 测头系统：雷尼绍控制器、雷尼绍测头、雷尼绍测针 机台：高精度（00级）花岗岩平台 使用环境：温度(20±2)℃，湿度40%-70%，温度梯度1℃/m，温度变化1℃/h 空气压力：0.4MPa-0.6Mpa 空气流量：25L/min 长度精度MPEe：≤2.1+L/350(μm) 探测球精度MPEp：≤2.1μm 主要特征

三轴采用天然高精密花岗岩导轨，保证了整体具有相同的热力学性能，避免由于三轴材质不同热膨胀系数不同所造成的机器精度误差。 花岗岩与航空铝合金的比较 1.铝合金材料热膨胀系数大。一般使用航空铝合金材料的横梁和Z轴在使用几年之后，三坐标的测量基准——光栅尺就会受损，精度改变。 2.由于三坐标的平台是花岗岩结构，这样三坐标的主轴也是花岗岩材质。主轴采用花岗岩而横梁和Z轴采用铝合金等其他材质，在温度变化时会因为三轴的热膨胀系数不均同而引起测量精度的失真和稳定。 三轴导轨采用全天然花岗岩四面全环抱式矩形结构，配上高精度自洁式预应力气浮轴承，是确保机器精度长期稳定的基础，同时轴承受力沿轴向方向，受力稳定均衡，有利于保证机器硬件寿命。 3.采用小孔出气专利技术，耗气量为30L/Min，在轴承间隙形成冷凝区域，抵消轴承运动摩擦带来的热量，增加设备整体热稳定性。仔细研究各厂家的技术指标，会发现：欧潼精密的耗气量为30L/Min，而其他的厂家在50-150L/MIN之间.按照物理学理论，当气体以一定的压力通过圆孔的时候，会因为气体摩擦产生热量，在高精密测量中，微小的热量也会影响精度的稳定性，而当出气孔的孔径小于一定的直径的时候，却会相反的会在出气孔的周围形成冷凝效应!正是利用这一物理学原理，采用欧潼小孔出气的技术，使得冷凝效应恰恰抵消测

三坐标测量仪构成及功能简介

三坐标测量仪构成及功能简介 工业现代化水平的不断提高，要求必须有先进的仪器作为支撑，因为本身工业生产领域需要大量的测量工作，因此先进的测量仪器成为了关键性的工具，很多实力比较强的工业生产厂家，都有自己专门的测量部门，同时为了提高测量的精度和准确度，购买了大量的先进的测量仪器，目的就是能够保证工业产品的质量，下面思瑞测量为大家简单介绍一种应用范围比较广泛的测量仪器——三坐标测量仪。 1、工作台（一般采用花岗石），用于摆放零件支撑桥架；工作台放置零件时，一般要根据零件的形状和检测要求，选择适合的夹具或支撑。要求零件固定要可靠，不使零件受外力变形或其位置发生变化。大零件可在工作台上垫等高块，小零件可以放在固定在工作台上的方箱上固定后测量。 2、桥架，支撑Z 滑架，形成互相垂直的三轴；桥架是测量机的重要组成部分，由主、附腿和横梁、滑架等组成。桥架的驱动部分和光栅基本都在主腿一侧，附腿主要起辅助支撑的作用。滑架使横梁与有平衡装置的Z 轴连接；滑架连接横梁和Z 轴，其上有两轴的全部气浮块和光栅的读数头、分气座。 3、导轨，具有精度要求的运动导向轨道，是测量基准。导轨是气浮块运动的轨道，是测量机的基准之一。压缩空气中的油和水及空气中的灰尘会污染导轨，造成导轨道直线度误差变大，使测量机的系统误差增大，影响测量精度。要保持导轨道完好，避免对导轨磕碰，定期清洁导轨。 4、光栅系统（光栅、读数头、零位片），是测量基准。光栅系统是测量机的测长基准。光栅是刻有细密等距离刻线的金属或玻璃，读数头使用光学的方法读取这些刻线计算长度。另外在光栅尺座预置有温度传感器，便于有温度补偿功能的系统进行自动温度补偿。例如思瑞Croma系列的三坐标测量仪采用了欧洲进口的光栅尺，系统分辨率可达0.078μm。 5、驱动系统（伺服电机、传动带）。驱动系统由直流伺服电机、减速器、传动带、带轮等组成。驱动系统的状态会影响控制系统的参数，不能随便调整。 6、空气轴承和空气轴承气路系统（过滤器、开关、传感器、气浮块、气管）。空气轴承（又称气浮块）是测量机的重要部件，主要功能是保持测量机的各运动轴相互无摩擦，由于气浮块的浮起高度有限而且气孔很小，要求压缩空气压力稳定且其中不能含有杂质、油，也不能有水。过滤器系统是气路中的最后一道关卡，由于其过滤精度高，非常容易被压缩空气中的油污染，所以一定要有前置过滤装置和管道进行前置过滤处理。气路中连接的空气开关和空气传感器都具有保护功能，不能随便调整。 目前思瑞三坐标测量仪在工业测量领域行业中，如：在汽车零部件测量、模具测量、齿轮测量、五金测量、电子测量、叶片测量、机械制造等方面均发挥了极为重要的作用。

角度测量装置研究报告与设计方案

唐山师范学院本科毕业论文 题目角度测量装置的研究与设计 学生 222222 指导教师尹义斌高级实验师 年级 2008级 专业电子信息科学与技术 系别物理系 唐山师范学院物理系 2018年5月

郑重声明 本人的毕业论文<设计）是在指导教师尹义斌老师的指导下独立撰写完成的。如有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权的行为，本人愿意承担由此产生的各种后果，直至法律责任，并愿意通过网络接受公众的监督。特此郑重声明。 毕业论文<设计）作者<签名）： 年月日

目录 标题 (1) 中文摘要 (1) 1 序言 (1) 2 系统基本方案设计 (1) 2.1各模块方案的选择 (1) 2.2系统总体概述 (5) 2.3系统结构框图 (2) 2.4系统总电路图 (3) 3 硬件系统设计 (3) 3.1单片机芯片介绍 (3) 3.2传感器芯片介绍 (4) 3.3AD转换装置 (6) 3.4四分频电路 (9) 3.5液晶显示电路 (10) 4系统程序设计 (13) 系统程序流程图 (13) 5结论 (14) 参考文献 (14) 致谢 (15) 附录 (16) 外文页 (19)

电子角度测量仪的研究与制作 李洪卫 摘要角度测量装置是某控制系统中瞄准装置的关键部件.在以往的控制系统中,多数都是仅凭设备操作人员眼睛瞄准指定目标,然后作出相应的控制,这样就带来一系列问题,如操作人员的经验、瞄准装置转盘的空回都可能会严重会影响瞄准目标的精确程度,从而严重影响控制系统的精度.为了提高控制系统的瞄准精度,在控制系统的瞄准装置中增加了角度测量装置,操作人员要求目标后所要达到的角度值能够精确定量地显示在操作面板上,帮助操作人员更加准确地实现对角度的精确需求,因此,极大地提高了控制系统的控制精确度.本系统就是角度测量装置的一个简单的应用，设计采用单片机为控制单元，用倾角传感器检测平衡板倾斜角度，采取步进电机控制平衡板角度并使其达到预置角度的目的。 关键词角度传感器单片机 AD转换分频 1 序言 现如今，角度测量装置在很多机械应用系统中都是关键的部位，而且是需要高精度的重要装置，但是在以往的一些控制系统中多数都是单凭依靠设备操作人员的主观判断来锁定目标，然后来做出相应的判断和控制，这就带来了很多问题，比如这会由于操作人员的经验，目测误差以及对装置操作问题所引起的操作误差，甚至误差过大而远远不符合实际要求。所以为了提高角度测量的精度，提高装置的可操作性，所以需要角度测量装置来帮助实现。 本设计开始利用角度传感器SCA60C的角度测量功能对其所在位置的角度输出模拟信号，然后利用模数转换芯片ADC0809将传感器所输出的将模拟量转变为数字量，然后将数字量输入到单片机89c52内部控制并通过数码管输出显示出实际的角度值。 2系统基本方案设计 2.1 各方案论证与比较

蔡司三坐标培训计划

培训内容概括： 1.蔡司三坐标的简单介绍及保养细则 2.蔡司三坐标对温湿度及电源、气压的要求 3.蔡司三坐标的开关机 4.蔡司三坐标的校准及要注意的问题 5.蔡司三坐标测量工件过程及精度分析 6.以一个工件为例建立自动程序，主要讲述三坐标的编程的过程 7.对一些常用的测量方法及测量思路进行探讨 A测量圆锥上固定高度的截面圆直径或者固定直径的高度 B测量构造尺寸及构造元素的尺寸 C测量键槽位置度的方法及评定方法 D焊接轴的测量方法及步骤 8.测量报告的分析 A位置度的评定原理及出现的问题 B平面度、垂直度、平行度等评定原理 9.蔡司三坐标扫描测量原理及测量方法 以一个平面或者一个内孔（圆或者圆柱）扫描测量，对测量结果进行讲解分析 10.蔡司三坐标常见故障及其解决办法

1.蔡司三坐标的简单介绍及保养细则 德国蔡司三坐标是在国际上比较有名的，一是它的精度比较高，二是它的运行稳定性及重复性比较好，三是德国蔡司三坐标所用的探头是三维的，可以在空间的360度方向探测，测量方向及测量误差自动进行补偿。 相对海康斯康三坐标的二维探头来说，精度比较高，测量稳定性及重复性就比较好。 对蔡司三座标的保养可以参考--------蔡司三坐标保养细则 2. 蔡司三坐标对使用环境（温湿度及电源、气压）的要求Vista A对温度的要求18℃～22℃ B湿度同样对机器的使用有很大的影响。湿度过大，容易造成电子元器件的短路，需要配备除湿机；湿度过小，容易产生静电，需要配备加湿机。Vista 对湿度的要求40％ to 60％ C对气源的要求，要无水，无油，无尘（实际达不到），但纯度要达到99%以上； D一般要求压力6～10bar，根据不同型号的三坐标，相对Vista 来说要求压力6～8bar 建议配备 1）无油空压机或集中的干净气源 2）储气罐 3）粗过滤器 4）压缩空气干燥机 5）精密过滤器（除油）；精密过滤器（除尘） 6）压力调节阀（带0——10bar压力表） E对电源的要求（相对Vista型号的三坐标）

三坐标培训小结

三坐标培训小结 一、三坐标的功能 1、形状反求 2、表面粗糙度测量 3、形位公差测量 二、三坐标的结构 1、三坐标的三轴方向如下图所示 z x y 2、三坐标每根轴的机械结构

基本组成为大致为：步进电机、皮带轮、齿形同步带、光栅尺、气浮轴承等组成 其中齿形同步带精度并不是很高，精度主要由光栅尺来保证。 气浮轴承使每根轴悬空，减小了阻力。 驱动的要求： 1）驱动气浮轴承需要60Mpa的气压。 2）湿度为55%~65%，当湿度低于55%的时候可以使用，但高于65%的时候就会出现问题导致不能驱动。 3）温度保持在20~22℃左右 3、三坐标的其他附件 1）安装有配套软件的电脑 2）控制柜 3）空气干冷机、空气压缩机 4）配套的实验物品 5）空调 6）手柄，前后移动可以控制y轴方向移动，左右移动可以控制x轴，左旋控制下降，又旋控制上升。手柄上有急停开关，关机的时候需拍下。还有一个断电保护键，每隔一分钟会是手柄断电，需重新按下后才可以启动。 三、三坐标的操作过程 1、擦灰 三坐标是精密仪器，一点点灰尘颗粒就会造成他的不能正常驱动，所以要擦灰 三坐标需要擦灰的地方主要为大理石质地的导轨，擦拭的工具为脱脂棉沾无水酒精， 擦拭方法为以一条线为方向，朝一个方向擦拭 特别注意！！！！！！！ 由于无水酒精对金属哟腐蚀，所以一定不能让究竟接触三坐标上面的金属部件，尤其是光栅尺，一旦沾了酒精，光栅尺就废了。

2、开空气干燥机和空气压缩机 顺序为 1）关掉电闸，插空气压缩机的插头 2）关闭空气压缩机的排气阀（红色、小阀门）和与空气干燥机相连的阀（黑色、大阀门）3）打开电闸，空气压缩机启动，观察压力表读数，当气压升高到0.2Mpa的时候，关闭电闸，拧开压缩缸下面的排水口进行排水，然后拧开排气阀排气（如果不排气后果很严重），排气之后关掉 4）拔出空气压缩缸的三相电源，插进空气干燥机的电源，打开电闸，让空气干燥机冷却一分钟，关掉电闸 5）插进空气压缩机的三相插头，打开与干燥剂相连的通气阀，打开电闸 6）OK 3、开机 1）观察压力表读数，当气浮轴承压力停止到0.6Mpa的时候， 2）连接电源，一般将电脑电源、三坐标的电源连接到UPS（不间断电源）上。 3）打开控制柜，先将钥匙顺时针拧开，然后拧开急停开关。 4、触碰式探头的操作 1）将触碰式探头安装到位，接上信号线和电源线 2）打开安装有配套软件的电脑，打开CMMManager软件，并不选择脱机操作。 3）将物体放到测量的台子上，例如一个圆柱体，控制手柄，在圆柱体侧面取三个点，碰到圆柱面后探头会自动弹回，此时按空格键使软件采集点。 4）剩下的就是软件操作了，相间CMMManager操作手册。要插铁质的加密狗 5、激光式探头 1）在链接激光式探头的时候首先要将信号线的2、4两根。。短接 2）连好激光探头之后，就可以开机了（注意在安装探头之前一定要保证三坐标关机，两个急停开关（控制柜和控制手柄的）是关闭的） 3）标定：标定用的是一个白色磨砂球，标定指定用球。 4）剩下的就是软件操作了、详见一个操作手册。要插紫色的加密狗 6、关机 关控制柜，拔电源，关空气压缩机，空气干燥机。

三坐标测量机测量原理

三坐标测量机测量原理 三坐标测量机测量原理三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的最有效的方法之一，因为它可以代替多种表面测量工具及昂贵的组合量规，并把复杂的测量任务所需时间从小时减到分钟。三坐标测量机的功能是快速准确地评价尺寸数据，为操作者提供关于生产过程状况的有用信息，这与所有的手动测量设备有很大的区别。将被测物体置于三坐标测量空间，可获得被测物体上各测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经计算求出被测物体的几何尺寸，形状和位置。 三坐标测量机的组成： 1，主机机械系统(X、Y、Z三轴或其它); 2，测头系统; 3，电气控制硬件系统; 4，数据处理软件系统(测量软件); 三坐标测量机在现代设计制造流程中的应用逆向工程定义：将实物转变为C AD模型相关的数字化技术，几何模型重建技术和产品制造技术的总称。广义逆向工程：包括几何逆向，工艺逆向，材料逆向，管理逆向等诸多方面的系统工程。 正向工程：产品设计-->制造-->检验(三坐标测量机) 逆向工程：早期：美工设计-->手工模型(1：1)-->3 轴靠模铣床当今：工件(模型)-->3维测量(三坐标测量机)-->设计à制造逆向工程设备： 1，测量机：获得产品三维数字化数据(点云/特征); 2，曲面/实体反求软件：对测量数据进行处理，实现曲面重构，甚至实体重构; 3， CAD/CAE/CAM软件; 4，数控机床;逆向工程中的技术难点： 1，获得产品的数字化点云(测量扫描系统);

2，将点云数据构建成曲面及边界，甚至是实体(逆向工程软件); 3，与CAD/CAE/CAM系统的集成;(通用CAD/CAM/CAE软件) 4，为快速准确地完成以上工作，需要经验丰富的专业工程师(人员); 三坐标测量机测量原理三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的最有效的方法之一，因为它可以代替多种表面测量工具及昂贵的组合量规，并把复杂的测量任务所需时间从小时减到分钟。 三坐标测量机的功能是快速准确地评价尺寸数据，为操作者提供关于生产过程状况的有用信息，这与所有的手动测量设备有很大的区别。将被测物体置于三坐标测量空间，可获得被测物体上各测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经计算求出被测物体的几何尺寸，形状和位置。 三坐标测量机的组成：1，主机机械系统(X、Y、Z三轴或其它); 2，测头系统; 3，电气控制硬件系统; 4，数据处理软件系统(测量软件);三坐标测量机在现代设计制造流程中的应 用逆向工程定义：将实物转变为CAD模型相关的数字化技术，几何模型重建技术和产品制造技术的总称。 广义逆向工程：包括几何逆向，工艺逆向，材料逆向，管理逆向等诸多方面的系统工程。 正向工程：产品设计-->制造-->检验(三坐标测量机) 逆向工程：早期：美工设计-->手工模型(1：1)-->3 轴靠模铣床当今：工件(模型)-->3维测量(三坐标测量机)--> 设计à制造逆向工程设备： 1，测量机：获得产品三维数字化数据(点云/特征); 2，曲面/实体反求软件：对测量数据进行处理，实现曲面重构，甚至实体重构; 3， CAD/CAE/CAM软件; 4，数控机床;

三坐标测量仪培训手册

三坐标讲义 第一节课学前知识 一．三坐标概况 1.三坐标组成 三坐标主要由以下几部分组成：测量机主机，控制系统，计算机（测量软件），测座、测头系统。 2.测量机主机 这是测量机的基本硬件，有多种结构形式： 移动桥式：活动桥式测量机是使用最为广泛的一种机构形式。特点是开敞性比较好，视野开阔，上下零件方便。运动速度快，精度比较高。有小型、中型、大型几种形式。 固定桥式：固定桥式测量机由于桥架固定，刚性好，动台中心驱动、中心光栅阿贝误差小，以上特点使这种结构的测量机精度非常高，是高精度和超高精度的测量机的首选结构。 高架桥式：高架桥式测量机适合于大型和超大型测量机，适合于航空、航天、造船行业的大型零件或大型模具的测量。一般都采用双光栅、双驱动等技术，提高精度。 水平臂式：水平臂式测量机开敞性好，测量范围大，可以由两台机器共同组成双臂测量机，尤其适合汽车工业钣金件的测量。 关节臂式：关节臂式测量机具有非常好的灵活性，适合携带到现场进行测量，对环境条件要求比较低。 各种结构三坐标“图” 以活动桥式测量机为例，介绍三坐标主要组成及功能： 工作台（一般采用花岗石），用于摆放零件支撑桥架；工作台放置零件时，一般要根据零件的形状和检测要求，选择适合的夹具或支撑。要求零件固定要可靠，不使零件受外力变形或其位置发生变化。大零件可在工作台上垫等高块，小零件可以放在固定在工作台上的方箱上固定后测量。 桥架，支撑 Z 滑架，形成互相垂直的三轴；桥架是测量机的重要组成部分，由主、附腿和横梁、滑架等组成。桥架的驱动部分和光栅基本都在主腿一侧，附腿主要起辅助支撑的作用。由于这个原因，一般桥式测量机的横梁长度不超过 2.5 米，超过这个长度就要使用双光栅等措施对附腿滞后的误差进行补偿，或采用其他机构形式。 滑架，使横梁与有平衡装置的 Z 轴连接；滑架连接横梁和 Z 轴，其上有两轴的全部气浮块和光栅的读数头、分气座。气浮块和读数头的调整比较复杂，直接影

第7课--角度测量仪器及其使用

矿井测量与矿图单元教学设计（七） 一、教案头 课题角度测量仪器及其使用授课日期 授课班级12煤矿开采高职课时：2学时上课地点 教学目标 能力（技能）目标知识目标素质目标①能正确地使用经纬仪 ①掌握经纬仪每个部件的名称 和作用 ②掌握经纬仪的使用方法 ①能吃苦，能 忍受，甘于奉 献，具备优秀 意志品质； ②拥有良好 的自学能力， 安全生产。 能力训 练任务及案例能力训练项目： 1、正确的安置经纬仪 作业 课后总结

二、教学过程设计 步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配 告知 （教学内容、目的）本节课主要内容，如何使用经 纬仪 教师介绍仪器展示 学生可提问 并讨论 10分钟 引入 （任务项目） 经纬仪的作用教师讲解图示讲解设置情景15分钟 操练 （掌握初步或基本能力） 讲解符合水准测量、闭合水 准测量 教师演示仪器操作学生观看10分钟 深化 （加深对基本能力的体会）学生练习安置经纬仪教师组织分组操作 组织每一位 学生练习操 作 30分钟 归纳 (知识和能力) 教师点评，讲解操作的注意事 项 教师讲解讲述 学生参与总 结。 10分钟 训练 巩固拓展检验组织学生分组讨论，练习教师组织分组训练 联系使用水 准仪 10分钟 总结教师总结，布置预习内容教师总结讲述学生参与。5分钟三、教学内容设计 序号教学内容（知识点） 或训练点 What 教学目的（为什么教） 或训练目的 Why 教学思路（怎么教） 或训练方法 How 备注 1 说出经纬仪的每个 部件的名称和作用为正确使用经纬仪打 基础 图示、说明、仪器展示 2 正确地使用经纬仪教会学生正确地安置 经纬仪 图示、说明、操作仪器 四、讲义 普通光学经纬仪的结构组成大致可分为基座、度盘、照准部等三大部分，如图2?2?5（b）所示。

温度测量控制系统的设计与制作实验报告(汇编)

北京电子科技学院 课程设计报告 ( 2010 – 2011年度第一学期) 名称：模拟电子技术课程设计 题目：温度测量控制系统的设计与制作 学号： 学生姓名： 指导教师： 成绩： 日期：2010年11月17日

目录 一、电子技术课程设计的目的与要求 (3) 二、课程设计名称及设计要求 (3) 三、总体设计思想 (3) 四、系统框图及简要说明 (4) 五、单元电路设计（原理、芯片、参数计算等） (4) 六、总体电路 (5) 七、仿真结果 (8) 八、实测结果分析 (9) 九、心得体会 (9) 附录I：元器件清单 (11) 附录II：multisim仿真图 (11) 附录III：参考文献 (11)

一、电子技术课程设计的目的与要求 （一）电子技术课程设计的目的 课程设计作为模拟电子技术课程的重要组成部分，目的是使学生进一步理解课程内容，基本掌握电子系统设计和调试的方法，增加集成电路应用知识，培养学生实际动手能力以及分析、解决问题的能力。 按照本专业培养方案要求，在学完专业基础课模拟电子技术课程后，应进行课程设计，其目的是使学生更好地巩固和加深对基础知识的理解，学会设计小型电子系统的方法，独立完成系统设计及调试，增强学生理论联系实际的能力，提高学生电路分析和设计能力。通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新，为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。 （二）电子技术课程设计的要求 1．教学基本要求 要求学生独立完成选题设计，掌握数字系统设计方法；完成系统的组装及调试工作；在课程设计中要注重培养工程质量意识，按要求写出课程设计报告。 教师应事先准备好课程设计任务书、指导学生查阅有关资料，安排适当的时间进行答疑，帮助学生解决课程设计过程中的问题。 2．能力培养要求 （1）通过查阅手册和有关文献资料培养学生独立分析和解决实际问题的能力。 （2）通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选取、安装调试等环节，掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。 （3）掌握常用仪器设备的使用方法，学会简单的实验调试，提高动手能力。 （4）综合应用课程中学到的理论知识去独立完成一个设计任务。 （5）培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。 二、课程设计名称及设计要求 （一）课程设计名称 设计题目：温度测量控制系统的设计与制作 （二）课程设计要求 1、设计任务 要求设计制作一个可以测量温度的测量控制系统，测量温度范围：室温0～50℃，测量精度±1℃。 2、技术指标及要求： （1）当温度在室温0℃～50℃之间变化时，系统输出端1相应在0～5V之间变化。 （2）当输出端1电压大于3V时，输出端2为低电平；当输出端1小于2V时，输出端2为高电平。 输出端1电压小于3V并大于2V时，输出端2保持不变。 三、总体设计思想 使用温度传感器完成系统设计中将实现温度信号转化为电压信号这一要求，该器件具有良好的线性和互换性,测量精度高,并具有消除电源波动的特性。因此，我们可以利用它的这些特性，实现从温度到电流的转化；但是，又考虑到温度传感器应用在电路中后，相当于电流源的作用，产生的是电流信号，所以，应用一个接地电阻使电流信号在传输过程中转化为电压信号。接下来应该是对产生电压信号的传输与调整，这里要用到电压跟随器、加减运算电路，这些电路的实现都离不开集成运放对信号进行运算以及电位器对电压调节，所以选用了集成运放LM324和电位器；最后为实现技术指标（当输出端1电压大于3V时，输出端2为低电平；当输出端1小于2V时，输出端2为高电平。输出端1电压小于3V并大于2V时，输出端2保持不变。）中的要求，选用了555定时器LM555CM。 通过以上分析，电路的总体设计思想就明确了，即我们使用温度传感器AD590将温度转化成电压信号，然后通过一系列的集成运放电路，使表示温度的电压放大，从而线性地落在0～5V这个区间里。最后通过一个555设计的电路实现当输出电压在2与3V这两点上实现输出高低电平的变化。

三坐标测量机的测头

三坐标测量机的测头

触发式测头是对工件表面进行离散点数据的采集，扫描系统能够连续采集大量表面点的 数据，从而给出关于工件表面形状清晰描述。扫描是在需要描述工件形状或者是测量复杂形状工件时的理想选择。常用测头如下： PH10M可分度机动测座 产品综述： PH10M是功能强大的分度机动测座，能够携带长加长杆和各种测头。具备高度可重复性的动态连接，允许快速的测头或加长杆更换而不需要重新校正。 PH10M特点： - 自动关节固定，可重复测头定位 - 与所有M8螺纹的测头兼容 - 能够携带长达300mm的加长杆 - A 轴105度，B 轴360度，7.5度进位，共720个可重复定位 - 杆固定 PH10MQ/PH10MQH可分度机动测座 产品综述： PH10MQ/PH10MQH，具有紧凑的机构，能够固定在测量机Z轴内部，从而提高了Z向的行程，使得测量空间更大。 PH10MQ/PH10MQH可分度测座，功能强大。能够携带长加长杆和各种高性能测头，SP600M 或者是TP7M。 基于其高重复性和可自动连接，使得在运行过程中自动进行测头和探针的更换，而不需要重新校准(使用ACR1)。

产品特点： - 自动关节固定，可重复测头定位 - 与所有M8螺纹的测头兼容 - 能够携带长达300mm的加长杆 - A 轴105度，B 轴180度，7.5度进位，共720个可重复定位 - 杆固定 PH10T可分度机动测座 PH10T，属于通用的分度式测座。能够实现720个位置的重复定位，从而可完成对于任何工件特征的检测。所有M8螺纹的测头，都能够直接安装在PH10T自身的M8螺纹孔上。PH10T 是PH10系列测座的扩展，采用PHC 10-2控制器，并与其他许多RENSHAW产品兼容。PH10T特点： - 与所有M8螺纹的测头兼容 - 能够携带长达300mm的加长杆 - A 轴105度，B 轴180度，7.5度进位，共720个可重复定位 - 杆固定

三坐标测量机作业指导书(含表格)

三坐标测量机作业指导书 （ISO9001-2015） 1.0目的： 三坐标作为公司重要精密检测设备，为了维护测量机的使用精度以及安全，制定本操作维护规程。 2.0适用范围： 本公司三坐标测量室以及测量室人员 3.0参考文件 3.1《PC-DMI使用手册》、 3.2《Function Plus 用户手册(MSFP-03-1C)》 3.3《CROMA用户手册(MSC-03-2C)》 4.0技术参数 4.1测量行程：2000x3300x1000（X、Y、Z)(龙门式测量机) 4.2机台承重：1吨 4.3导轨:各轴均采用气浮轴承 4.4传动系统：X轴与Z轴采用同步带，Y轴为齿轮条传动 4.5光栅系统：HEIDENHAIN（镀金）线性光栅尺

4.6探测系统；测座TESASTARM-M8,测头TESASTAR-MP6A104/6BC 4.7测量软件:PC-DMISBASIC 4.8超控形式：手动/自动 5.0 检测前的准备工作 5.1测量机房的温度要保持在20±2℃，相对湿度25~75%； 5.2稳压电源的输出的电压为220±10V： 5.3气源的供气压力为≥0.9Mpa: 5.4用无水乙醇（酒精）与无尘纸擦拭机床的三轴导轨面与测针，标准球；5.5了解到要测量工件的生产编号，找到2D图纸查看基准角的位置，工件清理干净；不得有铁屑，毛刺，等其他。 5.6在摆放到工作台时工件的基准角的位置必须放在机床零点的位置,向下放时不得有太大的震动声； 5.7需要3D数据时，到UG软件里进行转换，打开文件→导出IGES→选中要导出的文件→输出保存的位置→点击应用； 5.8打开干燥机，注意需要先通气在通电源→打开三坐标处的气源，气源需达到0.4-0.6MPa,→开启电源，控制柜电源和测头控制器。 6.0工作程序 6.1新建测量零件文件架，打开PC-DMIS Premium 2011(Release)软件→弹出测

数电课程设计-温度计实验报告(提交版)

一、设计项目名称 温度采集显示系统硬件与软件设计 二、设计内容及要求 1，根据设计要求，完成对单路温度进行测量，并用数码管显示当前温度值系统硬件设计，并用电子CAD软件绘制出原理图，编辑、绘制出PCB印制版。 要求： （1）原理图中元件电气图形符号符合国家标准； (2)整体布局合理，注标规范、明确、美观，不产生歧义。 (3)列出完整的元件清单(标号、型号及大小、封装形式、数量) (4) 图纸幅面为A4。 (4)布局、布线规范合理，满足电磁兼容性要求。 (5)在元件面的丝印层上，给出标号、型号或大小。所有注释信息（包括标号、型号及说明性文字）要规范、明确，不产生歧义。 2.编写并调试驱动程序。 功能要求： （1）温度范围0-100℃。 （2）温度分辨率±1℃。 （3）选择合适的温度传感器。 3.撰写设计报告。 提示：可借助“单片机实验电路板”实现或验证软件、硬件系统的可靠性。 温度传感器 摘要：温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一，随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用，利用新型单总线式数字温度传感器 实现对温度的测试与控制得到更快的开发，随着时代的进步和发展，单 片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域。一种数字式温 度计以数字温度传感器DS18B20作感温元件，它以单总线的连接方式， 使电路大大的简化。传统的温度检测大多以热敏电阻为传感器，这类传 感器可靠性差，测量温度准确率低且电路复杂。因此，本温度计摆脱了 传统的温度测量方法，利用单片机STC89C52对传感器进行控制。这样

易于智能化控制。 关键词：数字测温；温度传感器DS18B20；单片机STC89C52； 一．概述 传感器从功能上可分为雷达传感器、电阻式传感器、电阻应变式传感器、压阻式传感器、热电阻传感器、温度传感器、光敏传感器、湿度传感器、生物传感器、位移传感器、压力传感器、超声波测距离传感器等，本文所研究的是温度传感器。 温度传感器是最早开发，应用最广泛的一类传感器。温度传感器是利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为电量的传感器。这些呈现规律性变化的物理性质主要有半导体。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。 随着科学技术的发展，测温系统已经被广泛应用于社会生产、生活的各个领域，在工业、环境监测、医疗、家庭多方面均有应用。从而使得现代温度传感器的发展。微型化、集成化、数字化正成为发展的一个重要方向。 二．硬件设计 1.DS18B20 DS1820 单线数字温度计特性 ? 独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯 ? 简单的多点分布应用 ? 无需外部器件 ? 可通过数据线供电 ? 零待机功耗 ? 测温范围-55~+125℃，以 0.5℃递增 ? 温度以 9 位数字量读出 ? 温度数字量转换时间 200ms （典型值） ? 用户可定义的非易失性温度报警设置 ? 报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件 ? 应用包括温度控制、工业系统、消费品、温度计或任何热感测系统 DS1820温度传感器外观图（a ）和引脚图（b ） ①引脚1接地 ②引脚2数字信号输入/输出 ③引脚3接高电平5V 高电平

三坐标测量机的介绍及应用领域

三坐标测量机的介绍及应用

摘要：我公司是专业提供机械测量解决方案的服务提供商，包括三坐标测量、径向跳动测量等。根据我们多年为客户提供服务的实战经验，本文就三坐标测量机的定义，测量原理，测量方法，以及应用等内容进行详细的讲解。 一、三坐标测量机的介绍 三坐标测量机(Coordinate Measuring Machine, CMM) 是指在一个六面体的空间范围内，能够表现几何形状、长度及圆周分度等测量能力的仪器，又称为三坐标测量仪或三次元。 二、三坐标测量机测量原理 三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的最有效的方法之一，因为它可以代替多种表面测量工具及昂贵的组合量规，并把复杂的测量任务所需时间从小时减到分钟。三坐标测量机的功能是快速准确地评价尺寸数据，为操作者提供关于生产过程状况的有用信息，这与所有的手动测量设备有很大的区别。将被测物体置于

三坐标测量空间，可获得被测物体上各测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经计算求出被测物体的几何尺寸，形状和位置。 三、三坐标使用方法： CMM按测量方式可分为接触测量和非接触测量以及接触和非接触并用式测量，接触测量常于测量机械加工产品以及压制成型品、金属膜等。本文以接触式测量机为例来说明几种扫描物体表面，以获取数据点的几种方法，数据点结果可用于加工数据分析，也可为逆向工程技术提供原始信息。扫描指借助测量机应用PC- DMIS软件在被测物体表面特定区域内进行数据点采集。此区域可以是一条线、一个面片、零件的一个截面、零件的曲线或距边缘一定距离的周线。扫描类型与测量模式、测头类型及是否有CAD文件等有关，状态按纽（手动/DCC）决定了屏幕上可选用的“扫描”（SCAN）选项。若用DCC方式测量，又具有CAD 文件，那么扫描方式有“开线”（OPEN LINEAR）、“闭线”（CLOSED LINEAR）、“面片”（PATCH）、“截面”（SECTION）及“周线”（PERIMETER）扫描。若用DCC方式测量，而只有线框型CAD文件，那么可选用“开线”（OPEN LINEAR）、“闭线”（CLOSED LINEAR）和“面片”（PATCH）扫描方式。若用手动测量模式，那么只能用基本的“手动触发扫描”（MANUL TTP SCAN）方式。若在手动测量方式，测头为刚性测头，那么可用选项为“固定间隔”（FIXED DELTA）、“变化间隔”（VARIABLE DELTA）、“时间间隔”（TIME DELTA）和“主体轴向扫描”（BODY AXIS SCAN）方式。 注意事项： 正确使用三坐标测量仪对其使用寿命、精度起到关键作用，应注意以下几个问题： 1、工件吊装前，要将探针退回坐标原点，为吊装位置预留较大的空间；工件吊 装要平稳，不可撞击三坐标测量仪的任何构件。 2、正确安装零件，安装前确保符合零件与测量机的等温要求。 3、建立正确的坐标系，保证所建的坐标系符合图纸的要求，才能确保所测数据 准确。 4、当编好程序自动运行时，要防止探针与工件的干涉，故需注意要增加拐点。