三坐标测量机的使用及环境.ppt

三坐标测量机的使用及环境,Do,制作人：陈相南2015年5月18日,坐标测量基础知识了解为什么并且如何进行测头校正工件定位基本原理完全理解如何建立零件坐标系几何要素的检测形位公差的计算三次元设备保养,课程目标,矢量,矢量可以被看做一个单位长的直线，并指向矢量方向。相对于三个轴的方向矢量。I方向在X轴，J方向在Y轴，K方向在Z轴。矢量I、J、K值介于1和-1之间，分别表示与X、Y、Z夹角的余弦。,I,K,J,+I,+J,+K,矢量方向,矢量用一条末端带箭头的直线表示，箭头表示了它的方向。X、Y、Z表示三坐标测量机的坐标位置，矢量I、J、K表示了三坐标测量机三轴正确的测量方向。在三坐标测量中矢量精确指明测头垂直触测被测特征的方向，即测头触测后的回退方向。,Z,(+K),X,Y,(+J),(+I),I=0.707J=0.707K=045度方向矢量,测头校正,已知直径并且可以溯源到国家基准的标准器。,测头校正对所定义测头的有效直径及位置参数进行测量的过程。为了完成这一任务，需要用被校正的测头对一个校验标准进行测量。,未知直径和位置的测头,测头校正,在实物基准的每个测量点的球心坐标同它的已知道直径比较。有效的测头直径是通过计算每个测量点所组成的直径与已知直径的差值,有效测头半径,注意点为了正确校正测针要注意：例如校正2.0的测头时，测针尺寸要尽量接近2.0，原则上0.0002mm以内。,测针径的修正以及机械坐标系的原点设定。三次元因为有自动修正使用测针的直径的机能，所以使用的测针必须实施测针的校正，实施了校正作业的话就会自动设定机械坐标系的原点。本公司的机器是通过键输入测针径的。这时用键输入测针径后进行校正作业。,测针的校正,2.工件在夹具中的定位,定位基准：确定工件在夹具中位置的基准，即与夹具定位元件接触的工件上的点、线、面。当接触的工件上的点、线、面为回转面、对称面时，称回转面、对称面为定位基面，其回转面、对称面的中心线称定位基准。由工艺人员确定，是工序图上标“”所示的基准。,一个物体在空间可以有六个独立的运动，在直角座标系中分别为3个平移运动和3个转动。习惯上，把上述6个独立运动称作六个自由度。,1）六点定位原理,支承钉,在实际应用中，常把接触面积很小的支承钉看作是约束点,六点定位原理：一个物体在空间可以有六个独立的运动，若采用6个按一定规则布置的约束点，就可以限制工件的6个自由度，实现完全定位，称为六点定位原理。,定位元件的种类：支承钉；支承板，长销，短销，长V形块，短V形块，长定位套，短定位套，固定锥销，浮动锥销等。注意：定位元件所限制的自由度与其大小、长度、数量及其组合有关长短关系、大小关系、数量关系、组合关系,2）工件的实际定位,根据工件加工面的位置度（包括位置尺寸）要求，需要6个根据工件加工面的位置度（包括位置尺寸）要求自由度全部被限制的定位，称作完全定位根据工件加工面的位置度（包括位置尺寸）要求，仅需要限制1个或几个（少于6个）自由度的定位。称作不完全定位。,3）完全定位和不完全定位,X，Z方向移动自由度,X，Z方向转动自由度（轴上通铣键槽）,图2.1为轴上通铣键槽,4）举例,X,Y方向转动自由度,Z方向移动自由度,图2.2为长方体上通铣平面,图2.3（a）在工件上铣通槽，保证槽宽和槽的上下、左右位置要求，试确定定位方案,保证槽的上下位置要求：必须限制,保证槽的左右位置要求：必须限制,槽宽由定尺寸刀具保证,综合结果：必须限制五个自由度,注意问题,1)定位元件限制自由度的作用表示它与工件定位面接触，一旦脱开就失去限制自由度的作用。,2)在分析定位元件起定位作用时不考虑外力影响，即要分清定位和夹紧的区别。,5）从上面几例分析总结可知：工件在夹具中定位，可以归结为在空间直角坐标系中用定位元件限制工件自由度的方法来分析；工件定位时，应限制的自由度数目，主要由工件工序加工要求确定；一般讲，工件定位所选定位元件限制自由度的数目充其量6；各定位元件限制的自由度原则上不允许重复或干涉(见下面相关内容分析)；限制了理论上应该限制的自由度，使一批工件定位位置一致。,6）定位中存在问题,欠定位：工件定位时，应该限制的自由度没有被全部限制的定位。实际不允许发生。,图2.7加工槽，有尺寸A和B的要求,过定位(重复定位)：工件定位时，几个定位元件重复限制工件同一自由度的定位。如下2.7图，位于同一平面内的四个定位支承钉限制了三个自由度。,不允许：如果工件的定位面为没有经过机械加工的毛坯面，或虽经过了机械加工、但仍然很粗糙，这时过定位是不允许的。允许：如果工件的定位面经过了机械加工，并且定位面和定位元件的尺寸、形状和位置都做得比较准确，比较光整，则过定位不但对工件加工面的位置尺寸影响不大，反而可以增强加工时的刚性，这时过定位是允许的。,过定位例,7）限制自由度与加工尺寸要求的关系，从上面几例分析知，一般情况下：保证一个方向上的加工尺寸需要限制1-3个自由度：保证二个方向上的加工尺寸需要限制4-5个自由度：保证三个方向上的加工尺寸需要限制6个自由度。特殊性例外。如在圆球上铣平面需限制1个自由度，在圆柱上铣平面需限制2个自由度。,根据工件加工要求、分析理论上应该限制哪几个自由度,3-2-1法建立坐标系是三坐标测量机最常用的建立坐标系方法，如下图所示建立坐标系：,1、在零件上平面测量3个点拟合一平面找正。2、在零件前端面上测量2个点拟合一直线旋转轴。3、在零件左端面测量1个点设定原点。,3-2-1法建立坐标系,经由段差点建立坐标,元素的尺寸及公差,位置度,下面的实例是输出圆的常规公差：,50.80.12,25.40.12,25.40.12,0.24,0.24,元素的尺寸及公差,位置度,下图是理论圆中心的示意图,表示“好”,表示超差,测量圆的中心位置,50.92,25.18,50.68,25.52,垂直度,0.15,A,A,0.15MM宽的公差带,实际表面的可能方位。,A,平行度,0.15MM宽的公差带,实际表面的可能方位。,A,0.15,A,A,倾斜度,测量机使用环境,温度环境：工作温度范围：182224小时温度变化：2温度环境：工作温度范围：153024小时温度变化：10输入电压：220V10%最大电流：约6A（控制系统）：约6A（标配计算机）功率：控制柜计算机打印机（2000W左右）不同的配置，最大功率不同,气路的维护和保养,定期检查过滤器，放出过滤器、空压机、储气罐的水和油（每周）；定期清洗过滤器，清洗滤芯或者更换滤芯（每季度）；定期擦拭导轨，检查导轨表面是否有异常状况（每季度）；定期检查气管是否有老化的情况（例如变黄）（每半年）,三、测量机部件的维护与保养,1.机械部件（主机）的维护与保养气路系统；传动系统；计数系统。,Z轴平衡的调整（请不要随意调整）1将测座角度调整到90，0，防止操作失误碰撞测头。按下急停开关。一人托住Z轴，上推下拉，感觉平衡效果。另一人调整平衡阀，两人配合调到向上和向下用力感觉一致为止。,一、传动部件的维护和保养:定期清理传动皮带和减速皮带齿间灰尘和油污（每半年）；定期检查传动部件是否有松动状况（每.年）；,二、计数系统的维护和保养:定期擦拭光栅尺（每半年）；如果是封闭型光栅请注意清除光栅周围的灰尘（每半年）；如果拆装读数头，请不要发生碰撞读数头的情况