三坐標(biāo)測量機的使用及環(huán)境論文

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1、三坐標(biāo)測量機的使用及環(huán)境畢業(yè)論文目錄畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書I摘要IIAbstractIII目錄1第一章計算機輔助檢測技術(shù)概論31.1計算機輔助檢測技術(shù)的基本概念41.2三坐標(biāo)測量機的測量系統(tǒng)和控制系統(tǒng)41.2.1測量系統(tǒng)51.2.2控制系統(tǒng)6第二章三坐標(biāo)測量機坐標(biāo)系的建立與變換72.1坐標(biāo)系的建立72.2坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)、平移、清零、轉(zhuǎn)換72.3正確理解及使用坐標(biāo)系9第三章三坐標(biāo)測量機測頭系統(tǒng)配置113.1分步式配置測頭系統(tǒng)113.2向?qū)絼?chuàng)建測頭系統(tǒng)143.3測頭的檢驗技巧16第四章工件的定位裝夾及幾

2、何特征的測量184.1工件在裝夾中定位184.2點、線、面的測量214.3測量報告的制作24第五章公差分析275.1尺寸及形狀公差275.2定位及定向公差315.3跳動公差3541總結(jié)38參考文獻39致謝40畢業(yè)設(shè)計（論文）評審表4141第一章計算機輔助檢測技術(shù)概論1.1計算機輔助檢測技術(shù)的基本概念在傳統(tǒng)的機械檢測領(lǐng)域，游標(biāo)卡尺、千分尺、螺旋測微儀等工具是手工檢測機械零件或裝配件的主要工具。這種檢測方式的優(yōu)點是成本低、檢測方便、易學(xué)易用，但缺點是檢測精度不高、檢測效率低、對于復(fù)雜零件的檢測無能為力。

3、自上世紀(jì)七十年代以來，計算機輔助工程技術(shù)獲得了迅猛的發(fā)展。在機械工程領(lǐng)域，計算機輔助工程在設(shè)計、加工、分析、檢測以及制造過程管理方面都獲得了廣泛的應(yīng)用，形成了一系列的新興學(xué)科，如計算機輔助設(shè)計（CAD）、計算機輔助制造（CAM）、計算機輔助分析（CAE）、計算機輔助檢測（CAI）、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）等等。計算機輔助檢測是綜合利用機電技術(shù)、計算機技術(shù)、控制及軟件技術(shù)而發(fā)展起來的一項新技術(shù)，其特點是測量精度高、測量柔性好、測量效率較高，尤其是對復(fù)雜零件的檢測，更是傳統(tǒng)測量方法所無法比擬的。經(jīng)過近幾十

4、年的發(fā)展，計算機輔助檢測系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)生了很大的變化。從測量原理上來看，計算機輔助檢測技術(shù)已經(jīng)由當(dāng)初的接觸式測量擴展到非接觸以及復(fù)合式測量。測量的設(shè)備也由當(dāng)初唯一的三坐標(biāo)測量機擴展到目前的激光測量儀、影像（視頻）測量儀、照相（攝影）測量儀等檢測工藝比較豐富的產(chǎn)品系列。顧名思義，接觸式測量儀就是指測量器具通過與被測工件的表面接觸獲取物體表面的坐標(biāo)信息。接觸式測量的典型產(chǎn)品是三坐標(biāo)測量機。非接觸式測量是指利用工業(yè)CCD鏡頭或激光對物體表面進行測量從而獲得物體三維坐標(biāo)信息的測量工具。目前此類系統(tǒng)主要有激光測量

5、儀、影像（視頻）測量儀、照相（攝影）測量儀等。復(fù)合式測量則是指在同一個測量工具上集成了兩種以上的測量方式，如接觸式的探針測頭和影像測量或激光測量。411.2三坐標(biāo)測量機的測量系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三坐標(biāo)測量機控制系統(tǒng)1.2.1測量系統(tǒng)三坐標(biāo)測量機的測量系統(tǒng)由標(biāo)尺系統(tǒng)和測頭系統(tǒng)構(gòu)成，它們是三坐標(biāo)測量機的關(guān)鍵組成部分，決定著三坐標(biāo)測量機測量精度的高低。一．標(biāo)尺系統(tǒng)標(biāo)尺系統(tǒng)是用來度量各軸的坐標(biāo)數(shù)值的，目前三坐標(biāo)測量機上使用的標(biāo)尺系統(tǒng)種類很多，它們與在各種機床和儀器上使用的標(biāo)尺系統(tǒng)大致相同，按其性質(zhì)可以分為機械式標(biāo)

6、尺系統(tǒng)（如精密絲杠加微分鼓輪，精密齒條及齒輪，滾動直尺）、光學(xué)式標(biāo)尺系統(tǒng)（如光學(xué)讀數(shù)刻線尺，光學(xué)編碼器，光柵，激光干涉儀）和電氣式標(biāo)尺系統(tǒng)（如感應(yīng)同步器，磁柵）。根據(jù)對國內(nèi)外41生產(chǎn)三坐標(biāo)測量機所使用的標(biāo)尺系統(tǒng)的統(tǒng)計分析可知，使用最多的是光柵，其次是感應(yīng)同步器和光學(xué)編碼器。有些高精度三坐標(biāo)測量機的標(biāo)尺系統(tǒng)采用了激光干涉儀。二、測頭系統(tǒng)（一）測頭三坐標(biāo)測量機是用測頭來拾取信號的，因而測頭的性能直接影響測量精度和測量效率，沒有先進的測頭就無法充分發(fā)揮測量機的功能。（二）測頭附件為了擴大測頭功能、提高測量

7、效率以及探測各種零件的不同部位，常需為測頭配置各種附件，如測端、探針、連接器、測頭回轉(zhuǎn)附件等。1.2.2控制系統(tǒng)一、控制系統(tǒng)的功能控制系統(tǒng)是三坐標(biāo)測量機的關(guān)鍵組成部分之一。其主要功能是：讀取空間坐標(biāo)值，控制測量瞄準(zhǔn)系統(tǒng)對測頭信號進行實時響應(yīng)與處理，控制機械系統(tǒng)實現(xiàn)測量所必需的運動，實時監(jiān)控坐標(biāo)測量機的狀態(tài)以保障整個系統(tǒng)的安全性與可靠性等。二、控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)按自動化程度分類，坐標(biāo)測量機分為手動型、機動型和CNC型。早期的坐標(biāo)測量機以手動型和機動型為主，其測量是由操作者直接手動或通過操縱桿完成各個點的采

8、樣，然后在計算機中進行數(shù)據(jù)處理。隨著計算機技術(shù)及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，CNC型控制系統(tǒng)變得日益普及，它是通過程序來控制坐標(biāo)測量機自動進給和進行數(shù)據(jù)采樣，同時在計算機中完成數(shù)據(jù)處理。三、測量進給控制手動型以外的坐標(biāo)測量機是通過操縱桿或CNC程序?qū)λ欧姍C進行速度控制，以此來控制測頭和測量工作臺按設(shè)定的軌跡作相對運動，從而實現(xiàn)對工件的測量。三坐標(biāo)測量機的測量進給與數(shù)控機床的加工進給基本相同，但其對運動精度、運動平穩(wěn)性及響應(yīng)速度的要求更高。三坐標(biāo)測量機的運動控制包括單軸伺服控制和