三坐標(biāo)測(cè)量典型測(cè)量零件的設(shè)計(jì)（接觸法）論文.doc

南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文1三坐標(biāo)測(cè)量（接觸法）典型測(cè)量零件的設(shè)計(jì)目錄1緒論1.1課題研究背景（1）1.2選題的依據(jù)（2）1.3主要設(shè)計(jì)內(nèi)容（2）2標(biāo)準(zhǔn)件的測(cè)量與建模2.1測(cè)量與建模標(biāo)準(zhǔn)件的目的與工具（3）2.2測(cè)量數(shù)據(jù)（3）2.3標(biāo)準(zhǔn)件的建模（4）3典型測(cè)量零件的設(shè)計(jì)3.1典型測(cè)量零件的設(shè)計(jì)依據(jù)與目的（12）3.2典型測(cè)量零件的建模（12）4典型測(cè)量零件典型部件的CAM及后處理4.1確定要進(jìn)行CAM的典型測(cè)量零件部件（28）4.2典型部件的CAM（28）4.3數(shù)控加工程序的輸出（37）5對(duì)現(xiàn)有類似零件進(jìn)行三坐標(biāo)測(cè)量并編制測(cè)量工藝規(guī)程5.1工件檢測(cè)的主要步驟（40）5.2對(duì)典型測(cè)量零件進(jìn)行測(cè)量（42）5.3對(duì)典型測(cè)量零件形位公差進(jìn)行評(píng)價(jià)（46）6總結(jié)（51）參考文獻(xiàn)（52）致謝（53）摘要：隨著CAD/CAM軟件加工及快速成型等先進(jìn)制造技術(shù)的不斷發(fā)展，以及這些技術(shù)在機(jī)械行業(yè)中的普及應(yīng)用，機(jī)械設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域正發(fā)生著一場(chǎng)深刻的技術(shù)革命，傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)及模擬量加工方式正逐步被基于產(chǎn)品三維數(shù)字化定義的數(shù)字化制造方式所取代。在這場(chǎng)技術(shù)革命中，逐步掌握三維CAD/CAM軟件的使用，并用于數(shù)字化的設(shè)計(jì)與制造是其中的關(guān)鍵。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)(CMM)則是一種高效率、高精度、多功能的檢測(cè)設(shè)備。七十年代以南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文2來在測(cè)量機(jī)上廣泛應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)后，它的性能和自動(dòng)化程度都大為提高,使用范圍也更廣泛。昔日三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)主要面向航空航天等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，而今日，它在現(xiàn)代制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域中都得到了廣泛的應(yīng)用，已成為機(jī)械制造業(yè)中發(fā)展最快的現(xiàn)代量?jī)x之一。本文就是采用UG三維建模軟件設(shè)計(jì)出基于三坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)能夠進(jìn)行測(cè)量的實(shí)體。然后把實(shí)體導(dǎo)入到AutoCAD繪圖軟件，得到實(shí)體零件圖。所設(shè)計(jì)出來的實(shí)體的曲面圖形部分還要在微機(jī)上進(jìn)行CAM仿真加工并通過后處理得到NC程序。然后利用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)對(duì)現(xiàn)有類似零件進(jìn)行檢測(cè)。這樣不僅能夠較好的掌握UG的三維建模方法，AutoCAD的繪圖方式，還能熟悉三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的操作環(huán)境。關(guān)鍵詞：三坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)實(shí)體設(shè)計(jì)UGAbstract:Withthedevelopmentofadvancedmanufacturingtechnology,suchastheCAD/CAMsoftwareprocessingandrapidprototyping,andtheuniversalandapplicationinthemachineryindustryofthesetechnologies,aprofoundtechnologicalrevolutionhastakingplaceinthefieldofmechanicaldesignandmanufacturing,thedigitalmanufacturingmethodswhichbasedonthe3Ddigitaldefinitionaregraduallyinplaceofthetraditional2-dimensionaldesignandanalogprocessingapproach.Graduallymastertheuseof3DCAD/CAMsoftwarethenusedforthedigitaldesignandmanufacturingisthekeytothistechnologicalrevolution.CoordinateMeasuringMachine(CMM)isaninspectionandmeasuringapparatuswithahighaccuracy,highefficiencyandhighperformances.Sincethe1970s,withthewidelyuseofelectroniccomputeronthemeasuringmachine,whichperformanceandthedegreeofautomationareimprove,andcouldusinginawiderrange.CMMmainlyonlyusedforaerospaceandotherhigh-techindustries,buttoday,itshavebeenwidelyusedinvariousfieldsofmodernmanufacturingindustry.Ithasbecomingfastest-growingoneofthemodernmeasuringinstrumentsinmachinerymanufacturing.ThisarticleisusedUG3-dimensionalmodelingsoftwaretodesigningtheentitywhichcanbemeasuredbasedonthe3-dimensionalmeasuringtechnology.ThenimportedtheentityintoAutoCADmappingsoftware,andobtainthepartsplansoftheentity.南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文3Graphicsofthesurface,whichbythedesignedentity,musttoproceedCAMsimulationprocessingandobtainNCprogramthroughaftertreatmentincomputer.ThenuseCMMtoexaminationthesimilarexistingparts.SowecouldnotonlytograsptheUG3-DModelingmethodsandtheAutoCADdrawingmethods,butalsofamiliarwiththeCMMsoperatingenvironment.Keyword:3-DimensionalMeasuringTechnologyPhysicaldesignUG1緒論本設(shè)計(jì)利用UG軟件對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量典型測(cè)量零件進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)零件曲面造型部分進(jìn)行CAM，得到此部分零件的NC程序，再對(duì)現(xiàn)有類似零件進(jìn)行三坐標(biāo)檢測(cè)，得到測(cè)量工藝規(guī)程。UG可將實(shí)體建模、曲面建模、線框建模、顯示幾何建模與參數(shù)化建模融為一體，而且具有良好的用戶介面，絕大多數(shù)功能都可通過圖標(biāo)實(shí)現(xiàn)；進(jìn)行對(duì)象操作時(shí)，具有自動(dòng)推理功能；同時(shí)，在每個(gè)操作步驟中，都有相應(yīng)的提示信息，便于用戶做出正確的選擇。所以只要了解了UG的基本操作，就能根據(jù)其CAD功能設(shè)計(jì)出符合要求的零件，并通過UG的CAM功能分析出零件主要部分的NC程序。1.1課題研究背景如今國(guó)內(nèi)外用于三維建模的CAD/CAM軟件有很多，如UG、CIMATRON、Pro/E、MasterCAM、CAXAME、CATIT等等。UG屬于EDS公司，是世界上處于領(lǐng)先地位的、最著名的幾種大型CAD/CAM軟件之一，具有強(qiáng)大的造型能力和數(shù)控編程能力，功能繁多。模型檢測(cè)的方法也有很多，現(xiàn)在大部分采用三坐標(biāo)檢測(cè)機(jī)進(jìn)行檢測(cè)。從60年代初發(fā)明到現(xiàn)在，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)（CMM）在制造業(yè)得到世界范圍廣泛應(yīng)用，成為3D檢測(cè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。三坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)得到迅速發(fā)展，而配套檢測(cè)軟件的發(fā)展，更是突飛猛進(jìn)。最早的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)只能顯示XYZ坐標(biāo)，而目前的各種檢測(cè)軟件幾乎可以解決用戶的絕大部分問題。軟件日益成為影響用戶使用好壞的關(guān)鍵所在。對(duì)于傳統(tǒng)的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)檢測(cè)來說，通常是設(shè)計(jì)部門提供二維圖紙，檢驗(yàn)部門根據(jù)圖紙對(duì)工件進(jìn)行尺寸及形位公差的檢測(cè)。隨著三維CAD軟件的應(yīng)用，越來越多的技術(shù)部門使用三維CAD建模技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。因此，各坐標(biāo)機(jī)廠家紛紛推出了基于三維CAD技術(shù)的測(cè)量軟件，直接將客戶設(shè)計(jì)好的三維CAD模型導(dǎo)入測(cè)量軟件進(jìn)行檢南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文4測(cè)。這樣做的優(yōu)點(diǎn)非常明顯，不需要額外的圖紙，理論值可以直接捕獲，更可以進(jìn)行測(cè)量仿真，測(cè)頭干涉檢查等，所以，受到用戶的一致好評(píng)?；贑AD的測(cè)量成為目前三坐標(biāo)測(cè)量軟件的發(fā)展熱點(diǎn)。在CAD設(shè)計(jì)中，一般的規(guī)則工件通過基本的特征命令即可完成三維實(shí)體設(shè)計(jì)，比如拉伸、打孔等，對(duì)于此類工件的檢測(cè)，相對(duì)比較簡(jiǎn)單。隨著工業(yè)造型的發(fā)展，以及加工中心的應(yīng)用，越來越多的工件被設(shè)計(jì)成復(fù)雜的形狀表面，比如覆蓋件、內(nèi)飾件等。曲線曲面的建構(gòu)技術(shù)在CAD造型中屬于比較高級(jí)的設(shè)計(jì)范疇，許多高檔三維CAD軟件都有專門的曲線、曲面處理模塊，使得用戶可以設(shè)計(jì)出B級(jí)甚至A級(jí)曲面。曲面類工件的檢測(cè)，對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量軟件提出了更高的要求。1.2選題的依據(jù)及意義隨著如今數(shù)控加工越來越普及，對(duì)于一些模型的復(fù)雜曲面的加工，大都通過軟件建模，再進(jìn)行仿真加工得到NC程序后，之后只要進(jìn)行部分修改就可用于實(shí)際加工。這樣提高了生產(chǎn)效率以及縮短了編程時(shí)間，對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)大有幫助。數(shù)控加工是現(xiàn)代制造技術(shù)的典型代表，在制造業(yè)，如航空航天、汽車摩托車、模具、精密機(jī)械和家用電器等各個(gè)領(lǐng)域有著日益廣泛的應(yīng)用，已成為這些行業(yè)中不可缺少的加工手段。伴隨著全球制造業(yè)向我國(guó)逐步轉(zhuǎn)移的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)數(shù)控加工的需求必將呈現(xiàn)出高速、持續(xù)的增長(zhǎng)。隨著CAD/CAM、數(shù)控加工及快速成型等先進(jìn)制造的不斷發(fā)展，以及這些技術(shù)在模具行業(yè)中的普及應(yīng)用，模具設(shè)計(jì)及制造領(lǐng)域正發(fā)生著一場(chǎng)深刻的技術(shù)革命，傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)及模擬量加工方式正逐步被基于產(chǎn)品三維數(shù)字化定義的數(shù)字化制造方式所取代。在這場(chǎng)技術(shù)革命中，逐步掌握三維CAD/CAM軟件的使用，并用于模具的數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造是其中的關(guān)鍵。為了