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三坐标测量机应用及典型零件测量三坐标测量机应用及典型零件测量 内容提要：内容提要：1.1.三坐标测量系统相关知识三坐标测量系统相关知识2.2.典型尺寸的测量评定方法典型尺寸的测量评定方法2第一章第一章 三坐标测量系统相关知识三坐标测量系统相关知识：1.11.1 三坐标测量系统基本知识三坐标测量系统基本知识1.21.2 三坐标测量零件过程三坐标测量零件过程31.1 1.1 三坐标测量系统基本知识：三坐标测量系统基本知识：1.1.1 1.1.1 三坐标测量系统整体介绍三坐标测量系统整体介绍制造商：德国制造商：德国Carl ZiessCarl Ziess公司公司机器型号：机器型号：SpectrumSpectrum1.1.1 1.1.1 1.1.1 1.1.1 三坐标测量系统整体介绍三坐标测量系统整体介绍三坐标测量系统整体介绍三坐标测量系统整体介绍1.1.2 1.1.2 1.1.2 1.1.2 三坐标测量系统测量能力介绍三坐标测量系统测量能力介绍三坐标测量系统测量能力介绍三坐标测量系统测量能力介绍1.1.2 1.1.2 三坐标机测量能力介绍三坐标机测量能力介绍5三坐标机三坐标机能否能否完成测量任务受下列因素影响完成测量任务受下列因素影响: :a.a.三坐标机自身的相关参数（如：行程、精度）三坐标机自身的相关参数（如：行程、精度）b.b.辅助设备（驱动气源、工作探针配置辅助设备（驱动气源、工作探针配置) )c.c.零件的特征（被测要素的特征、零件刚度）零件的特征（被测要素的特征、零件刚度）d.d.其他其他6a)a)三坐标机行程三坐标机行程三坐标设计行程为：三坐标设计行程为：700*1000*580700*1000*580（X*Y*ZX*Y*Z）mmmm，通过旋转探针可以将测量范围扩充成约为：通过旋转探针可以将测量范围扩充成约为：800*1150*640mm800*1150*640mmb)b)三坐标机精度三坐标机精度设计精度：（设计精度：（2.22.2L/300L/300）mm装机时检定精度：（装机时检定精度：（1.91.9L/300L/300）mm最近检定精度：（最近检定精度：（2.32.3L/300L/300）mm，20082008年年8 8月月6 6日日1.1.2.1 1.1.2.1 三坐标机自身的相关参数三坐标机自身的相关参数71.1.2.2 1.1.2.2 辅助设备辅助设备a)a)驱动气源驱动气源 压力：压力：6-10 bar6-10 bar 排量：大于排量：大于30L/min30L/min注：上述精度都是在温度注：上述精度都是在温度2020，湿度，湿度5050左左右，使用主探针探测的精度，对于工作探针右，使用主探针探测的精度，对于工作探针在测量零件时能达到的精度小于或等于最近在测量零件时能达到的精度小于或等于最近检定精度，所以一般对于公差小于检定精度，所以一般对于公差小于0.005mm0.005mm的的尺寸此三坐标机就不能进行测量评定尺寸此三坐标机就不能进行测量评定8b)常用工作探针配置常用工作探针配置91.1.2.3 1.1.2.3 1.1.2.3 1.1.2.3 零件特征零件特征零件特征零件特征a)a)a)a)零件被测要素的特征零件被测要素的特征零件被测要素的特征零件被测要素的特征由于三坐标测头为非扫描探头，而且测量软件（由于三坐标测头为非扫描探头，而且测量软件（由于三坐标测头为非扫描探头，而且测量软件（由于三坐标测头为非扫描探头，而且测量软件（Calypso)Calypso)Calypso)Calypso)很多模很多模很多模很多模块不能应用，所以零件许多要素不能测量如：一般曲面、一般曲块不能应用，所以零件许多要素不能测量如：一般曲面、一般曲块不能应用，所以零件许多要素不能测量如：一般曲面、一般曲块不能应用，所以零件许多要素不能测量如：一般曲面、一般曲线、自由曲面、曲线、线、自由曲面、曲线、线、自由曲面、曲线、线、自由曲面、曲线、3D3D3D3D曲线、齿轮相关参数、涡轮叶片等都不曲线、齿轮相关参数、涡轮叶片等都不曲线、齿轮相关参数、涡轮叶片等都不曲线、齿轮相关参数、涡轮叶片等都不能进行测量。

能进行测量能进行测量能进行测量b)b)b)b)零件的刚度零件的刚度零件的刚度零件的刚度 1.1.2.4 1.1.2.4 1.1.2.4 1.1.2.4 其他其他其他其他a)a)环境环境环境环境温度：温度：温度：温度：212121213333温度变化：温度变化：温度变化：温度变化：1/h1/h1/h1/h，1.5/d1.5/d1.5/d1.5/d温度梯度：温度梯度：温度梯度：温度梯度：1111m m m m湿度：湿度：湿度：湿度：40-6040-6040-6040-6010b)b)零件安装夹具零件安装夹具零件安装夹具零件安装夹具虎钳、压板、专用夹具等虎钳、压板、专用夹具等虎钳、压板、专用夹具等虎钳、压板、专用夹具等1.2 1.2 三坐标测量零件过程三坐标测量零件过程三坐标测量过程可分为三个步骤三坐标测量过程可分为三个步骤三坐标测量过程可分为三个步骤三坐标测量过程可分为三个步骤1.2.1 1.2.1 1.2.1 1.2.1 测量准备测量准备测量准备测量准备1.2.2 1.2.2 1.2.2 1.2.2 测量测量测量测量1.2.3 1.2.3 1.2.3 1.2.3 测量结果输出及处理测量结果输出及处理测量结果输出及处理测量结果输出及处理1.2.1 1.2.1 1.2.1 1.2.1 测量准备测量准备测量准备测量准备a. a.零件的装夹零件的装夹零件的装夹零件的装夹b.b.工作探针校正工作探针校正工作探针校正工作探针校正111.2.1.1 1.2.1.1 1.2.1.1 1.2.1.1 零件装夹零件装夹零件装夹零件装夹装夹零件时遵循以下几个原则：装夹零件时遵循以下几个原则：装夹零件时遵循以下几个原则：装夹零件时遵循以下几个原则：a)a)保证零件不晃动及发生位移的情况下尽可保证零件不晃动及发生位移的情况下尽可保证零件不晃动及发生位移的情况下尽可保证零件不晃动及发生位移的情况下尽可能的降低零件的夹紧力能的降低零件的夹紧力能的降低零件的夹紧力能的降低零件的夹紧力b)b)尽可能将零件的主基准与坐标机的平台平尽可能将零件的主基准与坐标机的平台平尽可能将零件的主基准与坐标机的平台平尽可能将零件的主基准与坐标机的平台平行或紧贴装夹行或紧贴装夹行或紧贴装夹行或紧贴装夹c)c)尽可能使零件的更多的面与三坐标轴平行尽可能使零件的更多的面与三坐标轴平行尽可能使零件的更多的面与三坐标轴平行尽可能使零件的更多的面与三坐标轴平行或垂直或垂直或垂直或垂直d)d)零件的装夹要便于手动进行探测零件的装夹要便于手动进行探测零件的装夹要便于手动进行探测零件的装夹要便于手动进行探测121.2.1.2 1.2.1.2 1.2.1.2 1.2.1.2 工作探针校正工作探针校正工作探针校正工作探针校正探针校正分为两个方面的内容探针校正分为两个方面的内容探针校正分为两个方面的内容探针校正分为两个方面的内容: :定义、校正定义、校正定义、校正定义、校正a)a)定义定义定义定义定义探针又分两个方面的内容定义探针又分两个方面的内容定义探针又分两个方面的内容定义探针又分两个方面的内容定义探针组定义探针组定义探针组定义探针组在在在在定定定定义义义义探探探探针针针针组组组组的的的的名名名名字字字字时时时时不不不不能能能能与与与与已已已已存存存存在在在在的的的的探探探探针针针针组组组组名名名名字字字字同同同同名名名名，否否否否则则则则将将将将无无无无法法法法完完完完成成成成定定定定义义义义，给给给给探探探探针针针针组组组组取取取取名名名名时时时时最最最最好好好好是是是是能能能能根根根根据据据据探探探探针针针针名名名名就就就就知知知知道道道道探探探探针针针针的的的的特特特特征征征征，方方方方便便便便编编编编辑辑辑辑测测测测量量量量程程程程序序序序时时时时的的的的选选选选用用用用，如如如如探探探探针针针针头头头头为为为为1mm1mm1mm1mm，测量范围为，测量范围为，测量范围为，测量范围为20.5mm20.5mm20.5mm20.5mm就取名为：就取名为：就取名为：就取名为：1X20.5mm1X20.5mm1X20.5mm1X20.5mm定义工作探针定义工作探针定义工作探针定义工作探针工工工工作作作作探探探探针针针针定定定定义义义义就就就就是是是是根根根根据据据据测测测测量量量量需需需需要要要要给给给给探探探探针针针针定定定定义义义义所所所所需需需需的的的的各各各各种种种种“A A A A”角角角角及及及及“B B B B”角角角角，同同同同时时时时给给给给各各各各个个个个位位位位置置置置的的的的探探探探针针针针命命命命名名名名，“A A A A”角角角角即即即即探探探探头头头头绕绕绕绕Z Z Z Z轴轴轴轴旋旋旋旋转转转转的的的的角角角角度度度度，他他他他能能能能旋旋旋旋转转转转的的的的范范范范围围围围是是是是-180-180-180-180180180180180，分分分分度度度度为为为为2.52.52.52.5，所所所所以以以以绕绕绕绕Z Z Z Z轴轴轴轴旋旋旋旋转转转转可可可可以以以以得得得得144144144144个个个个位位位位置置置置；不不不不同同同同探探探探针针针针组组组组中中中中可可可可以以以以用相同的工作探针名称用相同的工作探针名称用相同的工作探针名称用相同的工作探针名称13“B B B B”角角角角即即即即探探探探头头头头绕绕绕绕Y Y Y Y轴轴轴轴旋旋旋旋转转转转的的的的角角角角度度度度，他他他他能能能能旋旋旋旋转转转转的的的的范范范范围围围围是是是是-90-90-90-9090909090，分分分分度度度度为为为为2.52.52.52.5，所所所所以以以以绕绕绕绕Y Y Y Y轴轴轴轴旋旋旋旋转转转转可可可可以以以以得得得得出出出出72727272个个个个位位位位置置置置，由由由由此此此此根根根根据据据据不不不不同同同同“A A A A”角角角角“B B B B”角角角角的的的的组组组组合合合合，一一一一个个个个探探探探针针针针组组组组就就就就可可可可以以以以得得得得出出出出1 1 1 1万万万万多多多多个个个个工工工工作作作作探探探探针针针针（144*72144*72144*72144*72个个个个），同同同同时时时时也也也也有有有有：对对对对于于于于非非非非2.52.52.52.5倍倍倍倍数数数数的的的的角角角角度度度度探探探探针针针针就就就就不不不不存存存存在在在在，在在在在测测测测量量量量零零零零件件件件时时时时，如如如如需需需需非非非非2.52.52.52.5倍倍倍倍数数数数的的的的角角角角度度度度的的的的探探探探针针针针就就就就不不不不能能能能直直直直接接接接测测测测量量量量，如如如如下下下下：BS300BS300BS300BS300光学座的形位公差即角度光学座的形位公差即角度光学座的形位公差即角度光学座的形位公差即角度14注：注：注：注：“A A A A”角正负角度可用右手定则来区分：即右手大拇指指向角正负角度可用右手定则来区分：即右手大拇指指向角正负角度可用右手定则来区分：即右手大拇指指向角正负角度可用右手定则来区分：即右手大拇指指向探针方向，顺着四指弯曲的方向角度为正，反之为负；探针方向，顺着四指弯曲的方向角度为正，反之为负；探针方向，顺着四指弯曲的方向角度为正，反之为负；探针方向，顺着四指弯曲的方向角度为正，反之为负； “B B B B”角正负角度也可用右手定则来区分：右手握吸盘，大拇指朝内，角正负角度也可用右手定则来区分：右手握吸盘，大拇指朝内，角正负角度也可用右手定则来区分：右手握吸盘，大拇指朝内，角正负角度也可用右手定则来区分：右手握吸盘，大拇指朝内，顺着四指弯曲的方向角度为正，反之为负顺着四指弯曲的方向角度为正，反之为负顺着四指弯曲的方向角度为正，反之为负顺着四指弯曲的方向角度为正，反之为负b)b)校正校正校正校正校正分两步。