2001年度几何量测量技术应用论文集.pdf

1 目 录 第一章 技术论文 1 CMM开辟了哈飞汽车开发新纪元 1 哈尔滨飞机制造厂 李道岭 1 注重 CMM的应用给金城集团公司发展插上腾飞的翅膀 5 南京金城集团有限公司 施国强 5 利用三坐标测量机测量孔 轴 的同轴度 7 株洲电力机车厂计量室 徐金元 7 锥面的测量 9 兰州机车厂质量保证部 杨建荣 9 利用三坐标对产品质量进行控制 11 资阳内燃机车厂中心计量室 周远军 赵莉 1 1 主减速器空间尺寸的测量和分析 14 天津汽车桥有限公司 王桂玲 1 4 CCD在GAGE2000机上的应用 15 江苏曙光光学电子仪器厂 段留英 陆强生 1 5 阀体定位销孔位置度的测量及编程 16 山西闻喜国营燎原仪器厂计量处 文晓军 1 6 测量机曲面测量输出结果程序化处理 24 西安飞机工业公司计量处 魏澜波 董学军 2 4 BROWN M V ext T M 单位化后即代表与锥面相垂直 测量所需的矢量 在实际中 我们根据内 外锥面的不同 在程序中适当调整M 的方向 正负 可实 现不同锥面的测量 图二 V TV Y X 图一 图四 V Z Y X VZ V TV 图三 V 11 利用三坐标对产品质量进行控制 资阳内燃机车厂中心计量室 周远军 赵莉 摘要 本文以检测连杆为例 说明三坐标在产品检测中的重要作用和利用三坐标对产品 进行质量跟踪和控制 关键词 三坐标测量机 控制 检测 一 总论 这里所说的质量控制是利用三坐标检测机械加工产品的手段 采用随机抽检 批量抽 检 产品首检等方法 对产品质量进行生产的全过程控制 以提高产品质量和生产效率 增强产品市场竞争力 三坐标测量机是我厂的一台重要的计量测试和产品检验设备 它主 要用于机械零部件的空间尺寸和形位公差的检测和配套产品 工装的测试 目前已经对我 厂的上百个品种的几千件产品进行了检测 提供了准确可靠的检测数据 利用检测的数据 分析指导生产部门对产品的加工工艺流程和设备进行调整以便生产出符合设计要求的产 品和对我厂外协 外购件进行了入厂质量的检验 为我厂产品的质量起了把关的作用 三 坐标测量机是利用三坐标的探针采集零部件各组成要素的空间坐标点 并通过计算机的高 速计算功能拟合各个被测元素达到对产品的精确测量的目的 利用计算机对所采集的数据 进行分析处理 计算出所需要计算的形位公差及尺寸 二 检测原理 三坐标测量机广泛应用于机械行业对产品的空间尺寸和形位公差进行检测 根据精度 不同可以分成 车间型测量机和计量型测量机 车间型测量机主要用于车间产品质量检测 和控制 其精度相对于计量型测量机来说是较低的 计量型测量机主要用于计量行业 其 精度高 我厂的三坐标测量机是计量型的测量机 型号是 PMM866 精度达到 1 2 L 300 微米 由德国莱兹公司生产 其结构是龙门式的结构 工作台 底座 立柱 横梁均为花 岗岩构成 导轨采用气浮式导轨 采的是用 mescal 软件 三坐标测量机的控制和数据采集如图所示 三坐标测量机控制系统图 其主要检测原理是 计算机通过数据采集板采集机械部分中探针的位置 通过计算机 机械部分 A D D A 转换 电脑主机 打印 绘图 显示 控制部分 12 告诉运算拟合元素来对工件进行精确检测 数据传递方向如图中箭头所示 数据采集点显 得尤为重要 主要与采集点的位置 力度等有关 所以我们在采集点的过程中就尽量避开 采集边界位置 有毛刺的位置等 采集点时 必须保证采集力是缓慢加上去达到预定力的 如精度要求很高时 需采用编程的方法 让计算机控制探头 以确保探针采集力度一致 提高检测精度 采集点数最少需保证到数学中的理论点数 通常我们采集的点数要远远大 于这一理论点数 这样更符合实际的情况 增加检测的准确度 在检测中 必须保证检测 温度为 20 1 减少温差对它的影响 提高检测的稳定性 利用三坐标检测也不是万能 的 有时需要粗糙度检查仪 圆度仪 万能工具显微镜等常规长度计量仪器配合使用 才 能检测完要求计量的所有项目 利用三坐标测量机可以检测平面 圆 圆柱 球 圆锥 直线 阶梯圆柱 螺纹等形状组成的复杂形状零部件的尺寸和形状 位置误差 以及利用 三坐标的扫描功能对零部件外形轮廓进行扫描得出各点的精确坐标数据 利用专用绘图软 件绘出所检产品的图形 亦可通过计算机联网将检测数据与设计数据 加工数据进行比较 适时调整加工程序以达到生产的快速 有效 准确 这一点国际 国内都已有了应用 她 就是计算机集成制造系统 CIMS 的一部分 通过计算机的数据处理可以得到同轴度 垂直度 平行度 倾斜度 对称度 距离 夹角等位置公差 近年来 我们多次对导风轮 箱体 齿轮芯 气缸盖 连杆等产品进行了检测 并根 据检测数据对产品进行分析 利用分析结果指导生产部门对产品的加工进行相应的调试 下面以检测我厂生产的拳头产品连杆为例 对如何利用三坐标对工厂产品进行检测 指导 车间生产出合格产品 三 实例 我厂生产的连杆有 G型 280型 和 B 型等型连杆 G型连杆是工厂目前生产最多的一 种连杆 要求计量项目如图所示 计量项目 两孔中心距 580 0 10mm 大头孔孔径 112 mm 小头孔孔径 112mm 大 小头孔平行度 100 0 03mm 大 小头孔对端面的垂直度 大面 0 08mm 小面 0 06mm 大 小头孔的圆柱度 0 02mm 通过分析连杆的设计基准 工艺基准和加工过程制定出了一套检测方案 检测基准与 设计基准 工艺基准选择同一基准更有利于控制产品质量 按照三坐标测量要求需先检测 基准要素 再检测被测要素 最后才能计算出形位误差值 检测过程中 有时需要进行坐 标或位置转换后才能进行检测 计算 我们在检测过程中采用先建立工建坐标系 再检测 基准 最后检测被检要素的方法来检测工件 其检测顺序为 10 大面 20 大圆 30 小圆 40 大 13 圆和小圆中心的连线 50 大头圆柱 60 大头圆柱端面 70 小头圆柱 80小头圆柱端面 90小头 圆柱端面 100 大头圆柱端面 其中 10 20 30 40 是建立工件坐标系 50 100是检测工 件被检要素 检测完后进行被检要素计算 垂直度 中心距 平行度 孔径和圆柱度是 在拟合时计算出数值 对不合格项点分析偏差方位 如检测到大头端面对孔轴线的垂直度不合格 就需要对 孔轴线偏斜方向作分析 这又需要建立工件第二坐标系为分析所检测平面的偏差方向所 用 如检测过程中 60 面 对 50 圆柱轴线的垂直度不合格 我们就利用 40 50 60 三个元素来 建立第二坐标系 再检测 60 这一平面 这里不能再用 60 这一元素编号应用其它大于 60 的元素编号并且需要在第二坐标系中采集被测点 来计算这一个平面在第二坐标系中的位 置关系 求出其俯仰角和方位角 通过综合分析平面法线在工件坐标系中的俯仰角和方位 角 我们可以知道平面相对于圆柱轴线的偏移方向 在工件上标注出它的位置关系 生产 部门就可以通过工件的检测数据和我们在工件上标注的方向对夹具或机床做出相应的调 整 其它的情况以此类推 分析出偏差方位 由于生产部门无法对偏差的方位进行准确的判断 这就给生产带来了诸多的不便 有 时需要不断的调整 测试 调整 测试 这样重复很多次 而且有时还不能满足设计要求 大大浪费了人力 物力 财力 也加长了生产周期 降低了生产效率 利用三坐标检测 我们可以利用三坐标的强大分析计算功能 采取对空间坐标进行多次转换 利用数学方法 计算 综合分析后 准确判断其偏差的方位 这样生产部门就能根据测试报告和在工件上 标明的偏差方位对工艺流程 工装或机床进行相应的调整 一般根据我们提供的偏差方位 调整 一两次就能将产品调到符合设计要求 它就比只利用检测报告提供的数据调整就要 提高几倍 几十倍的生产效率 节约了人力 物力 财力 增加了经济效益 通过这种方 法 我们就能够很好的控制产品质量 提高市场竞争力 四 结论 通过前面对连杆这一典型零件的检测分析 我们利用三坐标检测零部件可以达到准确 快速 高效的目的 我们既给出了产品的质量检测报告又分析了不合格项点产生的方位 找出了不合格项点产生的原因 节约了时间 提高了生产效率 同时也能利用三坐标检测 外协 外购件给工厂的产品质量把好关 以提高机车整体的质量水平 目前 我们通过检 测的数据 并利用检测数据指导生产 取得了很好的效果 利用三坐标检测 分析产品 对 产品生产全过程进行控制 可以提高产品质量 增强产品市场竞争力 参考文献 1 LEITZ MESCAL Instruction Betriebsanleitung ERNST LEITZ WETZLAR GmbH 1983 2 INSTRUCTION MANUAL FOR LEITZ CNC CONTROLLED COORDINATE MESURING MACHINGES ERNST LEITZ WETZLAR GmbH 1983 3 JJG 799 1992 三坐标测量机试行检定规程 国家技术监督局 1992年 4 提高三坐标测量机温度稳定性的探讨 李日春 机械制造 第 425期 2000 1 14 主减速器空间尺寸的测量和分析 天津汽车桥有限公司 王桂玲 摘要 本文通过测量主减速器 总结出提高测量准确性的方法 关键词 星行测尖 圆度误差 宏程序 众所周知 主减速器是各类型汽车制动系统中的关键零部件之一 因此主减速器的各 项尺寸必须严格控制 要控制主减速器的各项尺寸 就要有好的测量手段做保证如附图所 示 是我厂今年新开发的铃木系列产品的主减速器 在普通的光学仪器及平台上测量空间 尺寸 23 0 02 及形位公差 0 05 C A 是比较困难的 而在三坐标测量机上测量就比较容 易了 我厂的三坐标测量机是 1995年从意大利引进的 型号是 SCIROCCO140907 TUTOR P 型 具有全新的 WINDOWS 界面 自动控制系统 具体的测量步骤如下 首先 用 V型铁支撑住 62 尺寸一侧的外圆 然后用两个可调顶尖支撑住 2 68孔下 的平面 再用弯尺靠测量基准平面 如果有缝隙调整两个可调顶尖 直到无缝隙为止 再 用百分表测量 2 68 孔的底部调整两个可调顶尖 使 2 68孔等高 经过上述步 骤的调整 使得主减速器的测量基准基本上与机器坐标系处于一致 然后将主减速器牢固 地固定在工作台上 开始进行测量 由于主减速器的结构复杂 且凹凸不平使用单测头极容易碰撞测量杆 使数据失准 又因为单测头的各项异性较大 带来的测量误差较大 因此我选用了星行测尖进行测量 如图所示 由于 Z 向在零件上没有测量基准 无法找正测量轴线 即基准 所以直接测 量 62 孔 72 孔 2 68 孔带来的圆度误差太大 所以用前述的万能方法进行调正 然 后 测量基准平面 以基准平面建立一个坐标轴 这样就可以开始进行测量了 测量 62 孔 72 孔 2 68 孔 测量出的孔的圆度值一般不大于 0 01 然后用宏程序将 62 孔与 72 孔建立一条直线 2 68孔建立一条直线 用宏程序求出两条直线间的空间距离 即 为图示的 23的实际尺寸 然后以 62孔与 72孔建立的直线为基准 用宏程序求两直线间 的垂直度 即图纸标注尺寸 0 05 C A 的实际测量值 这样 要测量的两个数据很容易 就检测出来了 测量过程的误差分析 我们首先回忆一下空间两条直线距离的概念 我们测量的两条 15 直线 属于异面直线 两条异面直线的公垂线在这两条异面直线直线间线段的长短 叫做 两条异面直线间的距离 因为我们在测量过程是测 62圆 72圆建立直线 测 2 68 圆 建立直线 所以上述四个圆的圆心的位置决定了这两条直线的走向 因此这两条直线间距 离的误差以及这两条直线的垂直度误差 决定于上述四个圆圆心位置 即圆心坐标 的误 差 而圆心坐标的误差来源于 采点误差 我们所采用的测头为 TP2 5WAY 测头 为开 关式测头 测头的各项异性是较大的 圆心坐标差即为各项异性的最大差值 max 摆放 位置误差 如果零件摆放的时候 偏离机器坐标轴太大 测量时圆心位置误差也会增大 因此就明确了 我们要想提高测量的准确性 就要减小测量中各项异性带来的测量误差 在测量中采用星行测尖 自动测量 这两项措施都能减小各项异性带来的测量误差 再有 就是零件摆放的时候尽量与机器坐标轴一致 如前所述 我们在零件摆放时对零件的调正 很好地解决了这个问题 经过上述各项过程 达到了测量要求 顺利完成了测量任务 以上测量心得仅供参考 欢迎批评指正 CCD 在 gage2000 机上的应用 江苏曙光光学电子仪器厂 段留英 陆强生 摘要 本文通过三坐标测量机与 C C D 摄像的结合 实现了单轴向大尺寸的非接触测量 关键词 CCD Charge Coupled Device 摄像 双刻线 一 前言 我厂生产激光标刻机 可以用来制作卡尺 最长可刻 1米多 为了检测其刻制精度 以 往皆用万能工具显微镜进行 但是 大卡尺很重 很长 多次分段检测有困难 置信度下 降 因此 我们在 gage2000型测量机上装了一台 CCD摄像头 自制物镜 和一个简单的 卡尺定位夹具 检测过程就很轻松了 二 基本原则和使用设备 gage2000 三坐标测量机测头移动灵活 满足快速调焦和移动的要求 用自制夹具紧固 CCD 摄像头于三坐标测头部位 在一台辅助计算机上安装图像卡 并编制 C 语言程序 使 CCD摄得的刻线图象在 CRT 上显示 软件生成的双刻线 双刻线间宽度可以根据刻线 的图像宽度调整 用於瞄准对线 实验证明此法对线较单十字线对线可靠 且图像可以 调节清晰度 对比度和亮度及色彩 以达测试者感觉最佳状态 数据在 gage2000 机 CRT 上读得 从而实现大卡尺刻线的快速准确测量 三 实例简述 以 1米卡尺为例 1 卡尺置于定位夹具上 调整夹具基准方向与机床 Y X 轴向一致 工作时 卡尺工 作面靠在挡销上 第一测程结束后 可将卡尺沿着挡销移动 从测量机零位开始新 的测程 2 在 gage2000 机测头上安装 CCD 摄像头 1 或 3 物镜 因重量与 RENISHAW 测头 相差不大 Z轴稍加平衡即可 摄像头的聚焦成象由 Z轴的微调旋钮实现 16 3 调整 CRT 上双刻线宽等 直致满足对线要求 4 数据输出在 gage2000 机 CRT 上读取 5 经过数据处理和分析 实现该卡尺的单轴向分划测量 四 重复精度验证及不确定度分析 1 在相同条件下 对同一卡尺测量四次 获重复精度误差小于 2um 2 不确定度分析 主要误差耒源 1 CCD的对线重复性试验 包括 a 指标线在线稳定性 b 显示器上图象对比度 c 轮廓判断试验 2 头尾连接的误差试验 3 坐标机不确定度 8 m 总不确定度 10um 五 效果是极大地提高了工作效率 一米大卡尺刻制公差为 30 m 所以本试验方法能够满足激光标刻机制作大卡尺测试要 求 以上实验只是初步的 我们希望 1 整个测试数据可进入 TUTOR软件 这样可以逐线的将测量结果打印出来 2 利用 TUTOR软件 建立卡尺 工件 的坐标系 以便更好地修正人为的卡尺夹具 调整不善给测量带来的误差 3 能否在 TUTOR的显示屏上开出一个 CCD对线窗口 以便节省一台微机 阀体定位销孔位置度的测量及编程 山西闻喜国营燎原仪器厂计量处 文晓军 摘要 本文为检测阀体定位销孔位置度提供了科学的检测方法 关键词 位置度 星形测头 一 前言 随着科技不断的发展 人们对产品质量和性能的要求越来越高 这就要求我们在生 产过程中对产品检测精度也要随之提高 三坐标测量机作为一种测量手段 有着其他设备 无法比拟的特点 在各行各业中发挥着重要作用 17 我厂于九九年六月从青岛前哨英柯发测量设备有限公司购进一台 型三坐标 测量机 主要用于检测阀体定位销孔位置度 二 测量方法简介 我厂生产的阀体种类多 批量大 其主要检测尺寸是上 下两定位销孔相对球心的 位置和轴孔相对基准外圆的位置 在应用三坐标测量机检测之前 使用通用量具很难测量 并且很保证测量的准确性 而应用三坐标测量机之后就较为方便了 现我以2 5 阀体为例 作简单介绍 如图所示 三 测量方法 1 将工件放在测量机上 使其轴向与 轴平行 2 选择星形测头 校验测杆长度 校验测头 3 测量基本元素 基准平面PL01 基准外圆CI01 上 下销孔CI02 CI03 轴孔CI04 CI05 CI06 CI07 4 构造 将CI04 CI07分别投影在基准平面PL01上 将所得投影点PO01 PO02拟合 为线LI01 5 建立零件坐标系 PC01 基准平面PL01法矢方向为坐标系的一个轴 Z 拟 合线LI01为坐标系另一轴 Y 坐标原点X Y建立在基准外圆CI01上 Z建立在 基准平面PL01上 6 开始测量内球面SP01 7 建立零件坐标系 PC02 将PC01坐标系平移至球心 8 进行公差评价 9 输出测量结果 四 阀体定位销孔位置度的测量程序 UNITS MM ANGDEC PRCOMP ON 18 CART ON CONTIN OFF RECALL D MYMCS SNSLCT S SN01 SNSET APPRCH 3 0000 SNSET RETRCT 3 0000 SNSET SEARCH 25 0000 FEDRAT POSVEL MPM 2 40 FEDRAT MESVEL MPM 0 36 ACLRAT POSACL MPMM 144 00 ACLRAT MESACL MPMM 72 00 MODE MAN TEXT OPER 开始测量基本元素 F PL01 FEAT PLANE CART 512 3712 305 9650 264 6268 0 0007 0 0005 1 0000 MEAS PLANE F PL01 4 PTMEAS CART 456 0569 309 9915 264 6677 0 0007 0 0005 1 0000 PTMEAS CART 518 4543 249 3218 264 5984 0 0007 0 0005 1 0000 PTMEAS CART 564 9961 306 4330 264 5867 0 0007 0 0005 1 0000 PTMEAS CART 509 9936 358 1212 264 6542 0 0007 0 0005 1 0000 ENDMES OUTPUT FA PL01 F CI01 FEAT CIRCLE OUTER CART 510 4276 303 4299 268 7725 0 0007 0 0005 1 0000 114 5687 WKPLAN FA PL01 MEAS CIRCLE F CI01 4 PTMEAS CART 510 0204 360 7142 266 5436 0 0071 0 9992 0 0389 PTMEAS CART 453 7282 311 6518 269 5171 0 9896 0 1435 0 0130 PTMEAS CART 509 0863 246 1464 269 5176 0 0234 0 9996 0 0130 PTMEAS CART 567 6773 305 4456 269 5176 0 9993 0 0352 0 0130 ENDMES OUTPUT FA CI01 SNSET APPRCH 1 270000 SNSET RETRCT 1 270000 F CI02 FEAT CIRCLE INNER CART 517 5856 222 0287 304 3759 0 0007 0 0005 1 0000 4 8143 WKPLAN FA PL01 MEAS CIRCLE F CI02 4 PTMEAS CART 517 5054 219 6180 304 3635 0 0333 0 9994 0 0051 PTMEAS CART 517 5040 224 4443 304 3528 0 0338 0 9994 0 0096 PTMEAS CART 515 2680 222 4944 304 3833 0 9804 0 1970 0 0031 PTMEAS CART 519 9376 222 3358 304 3897 0 9916 0 1295 0 0058 ENDMES 19 OUTPUT FA CI02 F CI03 FEAT CIRCLE INNER CART 503 8657 398 9383 304 3701 0 0007 0 0005 1 0000 4 8162 WKPLAN FA PL01 MEAS CIRCLE F CI03 4 PTMEAS CART 503 8550 396 5304 304 3777 0 0045 1 0000 0 0031 PTMEAS CART 503 8553 401 3462 304 3554 0 0043 1 0000 0 0061 PTMEAS CART 501 5199 399 3508 304 3685 0 9849 0 1732 0 0007 PTMEAS CART 504 0124 396 5379 304 3679 0 0610 0 9981 0 0009 ENDMES OUTPUT FA CI03 SNSET APPRCH 3 000000 SNSET RETRCT 3 000000 F PL02 FEAT PLANE CART 504 7032 165 8984 315 5784 0 0298 0 9996 0 0003 MEAS PLANE F PL02 4 SNSLCT S SN01 3 PTMEAS CART 519 5744 165 4425 296 9542 0 0298 0 9996 0 0003 PTMEAS CART 487 0446 166 4216 296 9577 0 0298 0 9996 0 0003 PTMEAS CART 487 0873 166 4277 334 1990 0 0298 0 9996 0 0003 PTMEAS CART 525 0745 165 2987 334 2028 0 0298 0 9996 0 0003 ENDMES OUTPUT FA PL02 F CI04 FEAT CIRCLE INNER CART 506 6358 170 1210 322 6114 0 0298 0 9996 0 0003 19 0625 WKPLAN FA PL02 MEAS CIRCLE F CI04 4 PTMEAS CART 506 0302 170 1351 332 1215 0 0635 0 0015 0 9980 PTMEAS CART 497 1029 170 1348 322 4517 0 9999 0 0015 0 0168 PTMEAS CART 505 8339 170 1291 313 1178 0 0842 0 0009 0 9965 PTMEAS CART 516 1610 170 1289 322 2032 0 9991 0 0008 0 0428 ENDMES OUTPUT FA CI04 SNSLCT S SN01 1 F CI05 FEAT CIRCLE INNER CART 508 9967 252 1474 322 5822 0 0298 0 9996 0 0003 19 0685 WKPLAN FA PL02 MEAS CIRCLE F CI05 4 PTMEAS CART 508 2416 252 1720 313 0820 0 0792 0 0026 0 9969 PTMEAS CART 508 2474 252 1625 332 0823 0 0786 0 0016 0 9969 PTMEAS CART 499 5059 252 1508 323 4893 0 9955 0 0004 0 0951 PTMEAS CART 518 4873 252 1546 323 4918 0 9954 0 0008 0 0954 ENDMES 20 OUTPUT FA CI05 SNSLCT S SN01 3 F CI06 FEAT CIRCLE INNER CART 511 9466 355 0663 322 6369 0 0298 0 9996 0 0003 19 0600 WKPLAN FA PL02 MEAS CIRCLE F CI06 4 PTMEAS CART 512 4836 355 0507 313 1258 0 0564 0 0016 0 9984 PTMEAS CART 512 4831 355 0586 332 1480 0 0563 0 0008 0 9984 PTMEAS CART 521 4789 355 0606 322 8792 0 9997 0 0006 0 0254 PTMEAS CART 502 4143 355 0603 322 8822 0 9997 0 0006 0 0257 ENDMES OUTPUT FA CI06 SNSLCT S SN01 1 F CI07 FEAT CIRCLE INNER CART 513 4222 404 8759 322 7005 0 0298 0 9996 0 0003 19 0691 WKPLAN FA PL02 MEAS CIRCLE F CI07 4 PTMEAS CART 512 9072 404 8718 313 1820 0 0540 0 0004 0 9985 PTMEAS CART 512 9072 404 8846 332 2188 0 0540 0 0009 0 9985 PTMEAS CART 503 9267 404 8875 323 5578 0 9959 0 0012 0 0899 PTMEAS CART 522 9181 404 8874 323 5598 0 9959 0 0012 0 0901 ENDMES OUTPUT FA CI07 TEXT OPER 开始建立零件坐标系 MODE PROG MAN F PO01 FEAT POINT CART 506 5936 170 1471 264 5697 0 0000 0 0000 0 0000 CONST POINT F PO01 PROJPT FA CI04 FA PL01 OUTPUT FA PO01 F PO02 FEAT POINT CART 513 3801 404 9021 264 6707 0 0000 0 0000 0 0000 CONST POINT F PO02 PROJPT FA CI07 FA PL01 OUTPUT FA PO02 F LI01 FEAT LINE UNBND CART 509 9868 287 5246 264 6202 0 0289 0 9996 0 0004 0 0298 0 9996 0 0003 CONST LINE F LI01 BF FA PO02 FA PO01 OUTPUT FA LI01 D PC01 ROTATE XAXIS FA PL01 ZDIR D PC01 ROTATE YAXIS FA PL01 ZDIR D PC01 ROTATE ZAXIS FA LI01 YDIR D PC01 TRANS XORIG FA CI01 D PC01 TRANS YORIG FA CI01 D PC01 TRANS ZORIG FA PL01 TEXT OPER 开始测量内球面 请将测头放置安全位置 GOTO 1 2124 20 0108 69 4227 21 SNSLCT S SN01 1 GOTARG 1 1192 19 9551 56 6808 GOTO 5 5086 20 1290 56 9770 GOTO 5 7113 20 1310 66 7860 GOTO 14 6072 21 9638 66 7812 GOTO 16 6581 35 0680 66 7858 GOTO 16 8003 37 3831 64 7192 ENDGO F SP01 FEAT SPHERE INNER CART 0 0002 0 0157 57 9233 99 7795 MEAS SPHERE F SP01 16 PTMEAS CART 16 5299 46 4623 64 7248 0 3319 0 9334 0 1366 GOTO 16 6619 42 4762 48 6011 PTMEAS CART 16 5210 46 4047 50 7553 0 3318 0 9323 0 1440 GOTO 14 6987 39 7118 50 7745 GOTO 17 4839 40 9969 50 7766 PTMEAS CART 17 6751 46 0294 50 7794 0 3547 0 9239 0 1433 GOTO 17 5211 42 0309 62 7242 PTMEAS CART 17 6677 46 2324 63 6010 0 3545 0 9281 0 1139 GOTO 2 8054 13 6742 63 6271 GOTO 0 2299 13 2897 63 6222 SNSLCT S SN01 2 GOTO 15 4441 7 2648 63 3537 GOTO 40 4836 12 0935 63 3743 PTMEAS CART 48 0486 12 0423 63 3806 0 9641 0 2419 0 1095 PTMEAS CART 47 7021 12 0453 49 9773 0 9571 0 2420 0 1594 GOTO 41 2171 12 2799 49 9738 GOTO 40 1280 11 2525 49 9629 PTMEAS CART 47 6352 12 4036 49 9682 0 9554 0 2485 0 1596 GOTO 44 0839 12 2827 62 1925 PTMEAS CART 47 9428 12 4110 63 7269 0 9616 0 2486 0 1164 GOTO 9 4059 2 1563 63 6996 SNSLCT S SN01 3 GOTO 16 2600 25 8564 64 1692 GOTO 21 8014 34 3686 60 0074 PTMEAS CART 21 4866 44 8480 59 9992 0 4318 0 9010 0 0417 GOTO 21 6344 40 8510 52 7068 PTMEAS CART 21 5091 44 2425 50 4805 0 4324 0 8892 0 1496 GOTO 19 1047 37 4330 50 4794 GOTO 15 4149 36 2996 50 4478 GOTO 17 3407 38 6609 50 4449 PTMEAS CART 17 6061 46 0275 50 4411 0 3533 0 9234 0 1502 GOTO 17 4669 42 0358 61 0030 22 PTMEAS CART 17 6219 46 4281 62 3329 0 3536 0 9312 0 0885 GOTO 4 7242 11 7072 62 4034 SNSLCT S SN01 4 GOTO 32 5285 3 8500 62 2354 GOTO 35 6317 9 3561 62 2355 GOTO 36 9894 10 7673 62 2258 GOTO 39 5409 12 6934 62 2231 PTMEAS CART 48 2036 11 9077 62 2163 0 9673 0 2386 0 0861 GOTO 44 4162 12 1580 59 3743 GOTO 44 4060 12 1559 53 0415 PTMEAS CART 47 8580 12 0259 50 9339 0 9603 0 2410 0 1403 GOTO 41 2706 14 5831 50 9520 PTMEAS CART 46 9113 15 3368 50 9474 0 9410 0 3080 0 1399 PTMEAS CART 46 9637 15 3106 64 6293 0 9420 0 3074 0 1345 ENDMES OUTPUT FA SP01 GOTARG 43 1818 15 1754 63 4639 GOTO 41 5604 12 7759 64 6320 GOTO 20 1992 0 2632 64 6419 GOTO 20 0763 0 3172 65 1187 ENDGO TEXT OPER 平移坐标系 D PC02 TRANS XORIG FA SP01 D PC02 TRANS YORIG FA SP01 D PC02 TRANS ZORIG FA SP01 GOTO 20 0207 0 3303 123 0360 TEXT OPER 开始进行公差评价 RECALL D PC01 UNITS INCH ANGDEC OUTPUT FA CI01 RECALL D PC02 OUTPUT FA CI02 OUTPUT FA CI03 RECALL D PC01 OUTPUT FA CI04 OUTPUT FA CI05 OUTPUT FA CI06 OUTPUT FA CI07 OUTPUT FA SP01 F SP01 FEAT SPHERE INNER CART 0 0002 0 0157 57 9233 3 924 T RD01 TOL RAD 0 0000 0 004 OUTPUT FA SP01 TA RD01 TEXT OPER 将四个轴孔的理论值与实际值做比较 检测与球心同轴度 23 RECALL D PC02 F CI04 FEAT CIRCLE INNER CART 0 000 5 273 0 000 0 0348 0 9994 0 0005 0 6722 F CI05 FEAT CIRCLE INNER CART 0 000 1 974 0 000 0 0348 0 9994 0 0005 0 6722 F CI06 FEAT CIRCLE INNER CART 0 000 2 033 0 000 0 0348 0 9994 0 0005 0 6724 F CI07 FEAT CIRCLE INNER CART 0 000 3 966 0 000 0 0348 0 9994 0 0005 0 6728 T CL01 TOL CORTOL XAXIS 0 0070 0 0070 OUTPUT FA CI04 TA CL01 T CL01 TOL CORTOL ZAXIS 0 0120 0 0120 OUTPUT FA CI04 TA CL01 T CL01 TOL CORTOL XAXIS 0 0070 0 0070 OUTPUT FA CI05 TA CL01 T CL01 TOL CORTOL ZAXIS 0 0120 0 0120 OUTPUT FA CI05 TA CL01 T CL01 TOL CORTOL XAXIS 0 0070 0 0070 OUTPUT FA CI06 TA CL01 T CL01 TOL CORTOL ZAXIS 0 0120 0 0120 OUTPUT FA CI06 TA CL01 T CL01 TOL CORTOL XAXIS 0 0070 0 0070 OUTPUT FA CI07 TA CL01 T CL01 TOL CORTOL ZAXIS 0 0120 0 0120 OUTPUT FA CI07 TA CL01 UNITS MM ANGDEC SNSLCT S SN01 五 程序说明 1 上 下销孔直径 4 76 0 10 因此在测量时 注意测头的逼近距离和回退距离 不 能太大 否则易发生测头碰撞 在程序中已作出调整 2 在程序测量内球面之前 要先将测头放置在工件上方安全位置 再开始测量 在测 量过程中 要随时注意应急停保护 防止测头碰撞 3 在输出测量结果时 应用户要求 检测结果单位为英寸 六 应用效果 在未采用此程序测量阀体之前 每测量一件需四十分钟左右 因测量内球面使用星形 测头 需频繁调用测头 容易出错 手工输入进行公差评价 速度慢 工作效率低 在采 用程序测量后 每测一件时间缩短至十五分钟 检测速度明显提高 测头出错减少 公差 评价快速准确 七 结论 三坐标测量机的应用 有效保证和提高了产品质量 为零件加工过程及时快速反馈测 24 量结果 提供科学依据 以上是我在工作中的一些经验总结 请多提宝贵意见 测量机曲面测量输出结果程序化处理 西安飞机工业公司计量处 魏澜波 董学军 摘要 本文针对波音代表在质量检查中提出的有关测量输出的结果不能真实反映零件状 态的问题 提出了切实可行的解决方案 并同时对一些一直困绕测量人员的有关问题提供 了巧妙的解决方法 关键词 测量机 偏差 分量值 公差 最近在波音代表对计量处质量问题的检查中 提出了测量机处理测量结果不符合实际 要求的不符合项 针对波音代表所提要求 我们做了大量细致的工作 现提出了相应的解 决方法 供讨论 首先具体看一下波音代表所提的不符合项 在用意大利 OMEGA测量机测量后梁缘条 零件时 测量结果采用的是原测量软件所提供的处理方法 即测量时输出的是直角坐标系 中 X Y Z三项坐标分量的偏差 以及相对公差的超差值 如所测零件的公差为 0 25mm 测量时输出格式分别显示 X Y Z 三项测量分量的实测值 理论值 偏差值 公差值以 及最后一项超差值 而波音代表提出这样的处理结果并不能真实地反映零件实际的偏差情 况 因为如果每个分量值都按所给公差处理无形中就将零件公差要求放大了 针对以上问题 我们提出如下解决方法 先以框图说明 开始 从数据文件中读取数 将数据进行转换以符合测量机 采点测量 将 X Y Z三项分量偏差综合处理 将 X Y Z三项偏差综合处理结果与上下公差进行 结束 判断比较结果 分三种情况输出 即零件符合要求 零件大了 零件 手动输入零件相关参 25 有了解决问题的思路 下来就要在测量程序中寻求解决方法 在此过程中首先在实际 测量值中取出 X Y Z 三项分量值 将三项分量值与理论值进行比较 算出三项值的均 方根值 再设定判断条件找出所给理论点的方向量与零件多肉 缺肉的关系 在将均方根 值与相应的上下公差进行比较 如果零件如大了 即多肉 多材料 与上公差进行比较 如在公差范围之内只输出偏差值 给出多肉信息 如超出公差范围 输出包括多肉 偏差 量 超差量等信息 反之 如果缺肉 少材料 与下公差进行比较 在公差范围之内 输出偏差值及缺肉信息 如超出公差范围 输出缺肉信息 偏差量及超差量 经过对测量程序的编写 调试及实际测量 已完全满足了波音代表所提要求 即输出 项为 X Y Z 三项偏差的综合误差即均方根值 不仅如此 还解决了长期困绕测量人员 判断零件多肉 大了 缺肉 小了 的复杂过程 在此之前 测量人员判断零件大小 需要参考测量的零件是内形还是外形 测量值是正还是负 以及建立的坐标系情况 很容 易出现误判 导致零件修废 现在根据测头触测方向及测量的偏差量等综合条件使计算机 能够自动完成判断 减少了工作失误 在波音代表所提的问题中 仅涉及到零件双向公差的要求 而现在编写的测量程序能 够解决任何公差形式要求的型面测量问题 包括单向公差的处理 从而使这个方法具有普 遍意义 最后还在输出文件中作了进一步改进 将手动输入的测量题头部分 即所测零件 号 测量日期等与之相关的信息与测量结果一并送入到输出文件中 为以后查询 打印提 供了方便 现附一输出文件的示意格式 分别分两种公差形式列示 其中读入的数据文件名为 ja20142w dat 输出的文件名为 2010 meas piancha out表示多材料 piancha in 表示缺 材料 Dwg no of part ja2010 1 Requested from 63车间 MEA D CK D DATE 2001 06 21 upper tolerance 0 020 lower tolerance 0 020 OUTPUT FILE NAME 2010 input file name ja20142w dat point numbers 4 start point 1 end point 4 MEAS THEO ERR TOL DEV OUT TOL Inspection 1 SHOULD Ref Sys 1 X 257 5285 257 5300 0 0015 Y 36 0267 36 0000 0 0267 Z 7 4549 7 4550 0 0001 piancha out 0 020 0 027 0 007 Inspection 26 2 SHOULD Ref Sys 1 X 255 3838 255 3840 0 0002 Y 35 9869 36 0000 0 0131 Z 14 0450 14 0400 0 0050 piancha in 0 020 0 014 Inspection 3 SHOULD Ref Sys 1 X 249 4624 249 4640 0 0016 Y 36 0236 36 0000 0 0236 Z 7 7752 7 7710 0 0042 piancha out 0 020 0 024 0 004 Inspection 4 SHOULD Ref Sys 1 X 161 9225 161 9230 0 0005 Y 38 2669 38 3000 0 0331 Z 14 8327 14 8220 0 0107 piancha in 0 020 0 035 0 015 upper tolerance 0 020 lower tolerance 0 010 MEAS THEO ERR TOL DEV OUT TOL Inspection 1 SHOULD Ref Sys 1 X 257 5285 257 5300 0 0015 Y 36 0127 36 0000 0 0127 Z 7 4669 7 4550 0 0119 piancha out 0 020 0 017 Inspection 2 SHOULD Ref Sys 1 X 255 3829 255 3840 0 0011 Y 35 9899 36 0000 0 0101 Z 14 0460 14 0400 0 0060 piancha in 0 010 0 012 0 002 Inspection 3 SHOULD Ref Sys 1 X 249 4633 249 4640 0 0007 Y 36 0226 36 0000 0 0226 Z 7 7762 7 7710 0 0052 piancha out 0 020 0 023 0