高精度的车身检具_三坐标测量机

三坐标测量机测量同轴度误差分析党威武【摘要】The coordinate measuring machine is a precision measurement instrument which has been developed in recent years,and widely used in various mechanical,electronic,national defense and other fields.It is an important measuring e-quipment for quality control and inspection of modern mechanical product.The coaxiality can be measured by using the coor-dinate measuring machine with high efficiency,highprecision,however,in actual measurement,measurement method is one of the important factors for affecting the measurement results.In thepaper,three measurement method was analyzed and compared with actual situation with consisting of establishing public line method,measuring straightness method and in-creasing the distance between the measuring sections method respectively.The characteristics and suitable measurement en-vironment were also pointed out for each method.And it was analyzed and explored simply to how to select the suitable measuring method through the example.It was also proved that the reasonable and targeted measurement method is crucial to obtain accurate and reliable measuring results.%三坐标测量机是一种近些年发展起来的精密测量仪器，广泛应用于机械、电子和国防等各个领域，是现代机械产品质量控制与检测的重要测量设备。

1）主机
（1）三坐标测量机主机的构造 框架结构 ；标尺系统 ；导轨 ；驱动装置 ；
平衡部件 ；转台与附件 。
(2) 三坐标测量机主机的结构形式与材料
三坐标测量机主机的结构形式可归纳为七
大类：桥框式、悬臂式和龙门式，这三类即称 为三坐标测量机；由镗床演变而来的立柱式和 卧镗式，通常称这两类为万能测量机 (Universal Measuring Machine，UMM)；由 测量显微镜演变而来的仪器台式，又称三坐标 测量仪；以及根据极坐标原理制成的极坐标式 等。 图5-7是移动桥式，图5-8是固定桥式，图 5-9是龙门式，图5-10是水平臂式(也是悬臂式 的一种)，图5-11是悬臂式。
(7) 层去扫描法是破坏性测量方法，层去扫描法适用于测 量物体截面轮廓的几何尺寸。
2．光学测头
(1) 一维测头，如三角法测头、光纤测头等；
(2) 二维测头，主要是各种视像测头，如利用CCD摄像机 测量平面轮廓的测头；
(3) 二维加一维测头，是在二维测头基础上，再增加对焦 功能，使它能实现三维测量；
5.3.2 应用特点
采用非接触式三坐标测量，有如下突出的优点：
(1) 能够快速收集到测量曲面的计算机建模信息，用于CAD、 FEM分析等；
(2) 测量点云能够实现与CAD数据、工程图或样本的对比； (3) 能够对零件进行快速复制，快速成型或数控加工； (4) 能够应用数字化样机； (5) 能够测量体积小、形状复杂和体积很大的被测零件； (6) 测量点云的噪声点数量小，并且可以经过调整而进一步减少
(2) 按三坐标测量机的测量精度分类，有低精度、 中精度和高精度的测量机。
低精度的测量机主要是具有水平臂的三坐标测量划 线机，单轴的最大测量不确定度大约在l×10-4L， 空间的最大测量不确定度在(2~3) ×10-4L之间， 其中L 为最大测量程。

三坐标测量机,简称CM M(Coordinate Measuring Machining),其特点是高精度(主流设备均达到微米级)、高效率(是传统测量手段的数十倍、数百倍)和高柔性(多种计量仪器的高精度替代工具)。

三坐标测量机主要通过接触或扫描零部件的被检测部位,并依靠RationalDMIS软件进行数据处理,最后获得被检测对象的几何尺寸以及相互位置关系等。

三坐标测量机经常用于产品测量、零件测绘、工装夹具的检测、产品开发的过程测量、模具以及检具的复杂曲面检测、数控机床以及柔性生产单元或生产线在线测量等方面,是产品质量精密检测和产品质量控制中不可替代的测量手段。

1 五轴测量1.1 目的使用三坐标测量机对复杂特征零件以五轴移动的方式进行编程测量,实现进一步提高测量效率。

1.2 设备与器材(1)BQM1086三坐标测量机;(2)RationalDMIS5.5软件;(3)PH20测座;(4)TP20-STD测头;(5)测针PS16R(φ3×20)。

1.3 测量方法RationalDMIS是著名美国爱科腾瑞公司的三坐标测量软件产品。

该软件用户界面简单、操作便捷,尤为便捷的是拖放操作,一个鼠标即可完成元素选取、测量、构造、公差计算和数据输出,DOI:10.16661/ki.1672-3791.2016.09.049三坐标测量机五轴测量的方法及应用林华钊(珠海市高级技工学校 广东珠海 519000)摘 要:三坐标测量机在现代制造业中逐渐占据重要地位,而三坐标测量机在对复杂特征零件进行编程测量主要是以五轴移动的方式,其目的在于进一步提升测量的效率。

该文以RationalDMIS软件及PH20测座为例,介绍了三坐标测量机五轴测量的方法,并以实际工程案例介绍了五轴测量的过程,对于三坐标测量机工程应用具有重要的现实意义和借鉴价值。

关键词:三坐标测量机 RationalDMIS软件 五轴测量中图分类号:TB12文献标识码:A文章编号:1672-3791(2016)03(c)-0049-02图1从机器状态栏进行图标选择测量方法 DMIS 语句二轴DMESW/COMAND, 'IPPDME:SetProp(Tool.PtmeasPar.HeadTouch(1))' 三轴DMESW/COMAND, 'IPPDME:SetProp(Tool.PtmeasPar.HeadTouch(0))' 五轴DMESW/COMAND, 'IPPDME:SetProp(Tool.PtmeasPar.HeadTouch(2))'表1 从DMIS 栏编写语句图2 测量方法示意简图二轴:机器不移动,测头旋转来完成测点触发测量三轴:完全依靠机器的移动进行测点触发测量五轴:机器移动到测量点上方,测头旋转来完成测量(下转51页). All Rights Reserved.无法正常启动运行,引发生设备事故。

什么是三坐标？三坐标的工作原理是什么？南京三坐标专家称三坐标即三坐标测量机，英文Coordinate Measuring Machining，缩写CMM，它是指在三维可测的空间范围内，能够根据测头系统返回的点数据，通过三坐标的软件系统计算各类几何形状、尺寸等测量能力的仪器，又称为三坐标测量仪或三坐标量床。

三坐标的工作工作原理任何形状都是由空间点组成的，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。

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，精确的测出被测零件表面的点在空间三个坐标位置的数值，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、位置公差及其他几何量数据。

在测量技术上，光栅尺及以后的容栅、磁栅、激光干涉仪的出现，革命性的把尺寸信息数字化，不但可以进行数字显示，而且为几何量测量的计算机处理，进而用于控制打下基础。

三坐标测量仪可定义为“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送讯号，三个轴的位移测量系统(如光学尺)经数据处理器或计算机等计算出工件的各点坐标(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。

三坐标测量仪的使作注意事项南京三坐标专家称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。

5、对于一些大型较重的模具、检具，测量结束后应及时吊下工作台，以避免工作台长时间处于承载状态。