测量机原理.doc

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)； 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)-维测量(三坐标测量机)-设计-制造 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。 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)；第一，三坐标测量机能够为模具工业提供质量保证，是模具制造企业测量和检测的最好选择。三坐标测量机在处理不同工作方面的灵活性以及自身的高精度，使其成为一个主仲裁者。在为过程控制提供尺寸数据的同时，三坐标测量机可提供入厂产品检验、机床的校验、客户质量认证、量规检验、加工试验以及优化机床设置等附加性能。高度柔性的三坐标测量机可以配置在车间环境，并直接参与到模具加工、装配、试模、修模的各个阶段，提供必要的检测反馈，减少返工的次数并缩短模具开发周期，从而最终降低模具的制造成本并将生产纳入控制。 第二，三坐标测量机具备强大的逆向工程能力，是一个理想的数字化工具。通过不同类型测头和不同结构形式测量机的组合，能够快速、精确的获取工件表面的三维数据和几何特征，这对于模具的设计、样品的复制、损坏模具的修复特别有用。此外，三坐标测量机还可以配备接触式和非接触式扫描测头，并利用PC-DMIS测量软件提供的强大的扫描功能，完成具备自由曲面形状特征的复杂工件YDD模型的复制。无需经过任何转换，可以被各种YDD软件直接识别和编程，从而大大提高了模具设计的效率。具体来说，在模具制造企业中应用测量机完成设计和检测任务时，要密切关注测量基准的选择、测头的标定和选择、测点数及测量位置的规划、坐标系的建立、环境的影响、局部几何特征的影响、CNC控制参数等多方面的因素。这当中的每一个因素，都足以影响测量结果的精确和效率。 首先，选用适宜的设备和正确的检测策略。并且要经过必要的论证，从精度、效率和测量手段等方面衡量三坐标测量机是否满足工作目标的需要。其次，测量人员要经过必要的培训，熟悉测量目标并能够胜任工作的需要。 此外，应当对所有的测量设备和测量过程的技术指标进行定期评价和总结。最后，论证测量结果的一致性。 模具工业必不可少的关键设备随着现代制造业的迅猛发展，特别是汽车制造业的发展，对模具设计和制造的要求也日益提高，三坐标测量机已成为模具制造中必不可少的关键设备。三坐标测量机是精密的数控检测设备，其精度高于一般的数控机床，被广泛应用在模具、汽车、航空、航天、机械等制造业，可对产品的几何尺寸和形位公差进行精确检测。在美国和欧洲的工业发达国家，三坐标测量机已经非常普及，大约每七台数控机床要配备一台三坐标测量机。三坐标测量机除了具备常规的几何尺寸和形位公差检测功能外，在逆向工程技术和曲面坐标检测方面具有特殊的优势，非常适于模具制造业。逆向工程技术是根据已经存在的产品模型或样品，经过三坐标测量机对各项几何尺寸和曲面的测量，反向推出产品设计数据（数字模型或设计图纸）的过程。因此利用逆向工程技术，就可以根据客户提供的样件很方便地制造出模具或直接加工出产品，这在模具制造、汽车、摩托车等行业中有广泛的应用。 三坐标测量机作为数字化的测量设备，通过曲线和曲面的测量可获取工件表面的三维坐标数据，再利用逆向工程YDD技术获得产品的YDD数学模型，进而利用YDM系统完成产品的制造。逆向工程技术用先进的计算机数字图形技术表达复杂的工件形状，可取代以实物为基础的传统的外形传递方法，缩短产品的开发试制周期，降低成本。在模具制造业，大多数模具都是按照YDD数学模型在数控机床上制造完成的，它与原YDD数学模型相比，确定其在加工制造中产生的误差，就需用三坐标测量机进行测量。在三坐标测量机的软件系统中可以用图形方式显示原YDD数学模型，再按照可视化方式从图形上确定被测点，得到被测点的X、Y、Z坐标值及法向矢量，便可生成自动测量程序。三坐标测量机可按法线方向对工件进行精确测量，获得准确的坐标测量结果，也可与原YDD数学模型进行比较并以图形方式显示，生成坐标检测报告（包括文本报告和图表报告），全过程直观快捷，而用传统的检测方法则无法完成。使用三坐标测量机可减少测量误差，保证产品的精度和质量，满足设计与制造的需要，对提高产品的市场竞争力具有重要推动作用，对模具制造业的技术进步有很大的促进作用，因此三坐标测量机在模具制造业中有十分广阔的应用前景。按如下方法输出生成EXCEL格式的报告： 1.取出PCD2EXC