CMM培訓PPT課件

2012 08 06 三坐標基礎培訓 報告評估標準 三坐標測量原理 坐標系介紹 2 3 4 三坐標測量機的初步認識 1 三坐標測量機英文名稱為CoordinateMeasuringMachine 簡稱CMM 顧名思義 三坐標測量機基于坐標測量原理 三維測量的原理是 將被測物體置于三坐標測量機的測量空間 可獲得被測物體上各測點的坐標位置 根據(jù)這些點的空間坐標值 經(jīng)過數(shù)學計算 求出被測物體的幾何尺寸 形狀和位置 從理論上講 三維測量可對空間任意出的點 線及相互位置進行測量 三坐標測量機的介紹 a b 懸臂式 c d 橋式 e f 龍門式 g 坐標鏜床式 h 臥式鏜床式 三坐標測量機的結構形式分類 懸臂機介紹 水平臂式三坐標測量機這種測量機結構簡單 空間開闊 在汽車行業(yè)中有廣泛的應用 為了較為方便的完成測量 在整車車身檢測中 可采用雙機檢測的方案 三坐標測量機在汽車工業(yè)中的應用 坐標系介紹 2 什么是三坐標 三坐標參照系是由空間三維坐標系標準正交而來 3個矢量XYZ兩兩垂直并等長 右手定則 角度的右手定則 在右手坐標系中 我們規(guī)定 軸的旋轉方向 即角度方向也應符合右手定則 要確定軸的正旋轉方向 如右圖所示 用右手的大拇指指向軸的正方向 彎曲手指 那么手指所指示的方向即是軸的正旋轉方向 直角坐標系的x 軸 y 軸 與z 軸必須相互垂直 右手坐標系又稱為標準坐標系 或正值坐標系 坐標系類型 直角坐標系 柱坐標系 球坐標系 笛卡爾坐標系 Cartesian 在數(shù)學里 笛卡兒坐標系 也稱直角坐標系 是一種正交坐標系 笛卡兒坐標系是由法國數(shù)學家笛卡兒 Ren Descartes 創(chuàng)建的 1637年 笛卡兒發(fā)表了巨作 方法論 Discoursdelam thode 這本專門研究與討論西方治學方法的書 為了顯示新方法的優(yōu)點與果效 以及對他個人在科學研究方面的幫助 在 方法論 的附錄中 他增添了另外一本書 幾何 有關笛卡兒坐標系的研究 就是出現(xiàn)于 幾何 這本書內 有大梁的車 比如貨車 承載式越野車等 坐標系原點在大梁上 非承載式車體坐標系原點在主地板上1 Z軸坐標系原點在主地板上有一段長而平直的地方 向上為Z 2 Y軸坐標系原點在車身中線 副駕駛方向為Y 3 X軸坐標系原點在前輪軸線上 車身后方為X 車身坐標系 三坐標測量原理 3 1 測量時把被測件置于測量機的測量空間中2 通過機器運動系統(tǒng)帶動測頭對測量空間內任意位置的被測點瞄準 當瞄準實現(xiàn)時測頭即發(fā)出讀數(shù)信號3 通過測量系統(tǒng)獲得被測物體上各測點的坐標位置4 根據(jù)這些點的空間坐標值 通過專業(yè)測量軟件對被測物體的規(guī)格尺寸 形狀和相互位置關系進行快速和精確 微米級 的計算與輸出 三坐標測量機的工作原理 檢測元素所需要的測量點數(shù) 通用元素幾何定義 常見元素的測量 常見元素的測量 三坐標測量機的測量流程 1 開機 機器歸零三坐標測量機也擁有一個參考點 其歸零過程與數(shù)控機床回參考點相似注意 歸零時機器的起始點不能與零點過近2 探針校準測量時系統(tǒng)記錄的是探針中心的坐標 而不是接觸點的坐標 因此必須對探針的半徑進行補償校準方法 使用校準球 利用探針對校準球測量至少5個點 獲取球的位置 直徑 形狀偏差 最終得到探針的半徑值3 零件的找正在測量前應確定零件坐標系在三坐標測量機坐標系中的位置找正方法 采用 3 2 1 方法 即測量3個點確定一個基準面 然后測量2個點確定基準軸 最后測量1個點確定原點位置4 數(shù)據(jù)的測量測量數(shù)據(jù)時應保證數(shù)據(jù)能反映零件的特征 同時數(shù)據(jù)應盡量少 三坐標測量機的測量過程 三坐標測量機探針校準 使用三坐標測量機進行測量之初 首先要進行探針校準 探針校準的意義如下 1 正確確定探針的實際位置 2 補償探針球徑與探針撓曲變形誤差 關于RPS坐標系 RPS系統(tǒng)的定義與作用3 2 1原則RPS系統(tǒng)的測量原理坐標系迭代 RPS系統(tǒng)的定義與作用 RPS是ReferencePointSystem的縮寫 RPS系統(tǒng)就是規(guī)定一些從開發(fā)到制造 檢測直至批量裝車各環(huán)節(jié)所有涉及到的人員共同遵循的定位點及其公差要求 RPS基準點系統(tǒng)以汽車車身坐標系為唯一坐標系 所有零部件的理論坐標數(shù)據(jù)都以汽車車身坐標表達 采用RPS基準點系統(tǒng) 可使零件設計基準點 工藝夾緊點 工藝定位點 測量基準點統(tǒng)一 實現(xiàn)精確的坐標控制 提高了零部件的制造精度 減少了零部件因基準不協(xié)調而產生的偏差 汽車的裝配精度也得以提高 汽車生產過程的質量穩(wěn)定性有了可靠保證 3 2 1原則 因為物體在三維空間中有六個自由度 所以定位物體需要限制這六個自由度 比如 3個定位點在Z方向 找正平面2個定位點在Y方向 確定軸線1個定位點在X方向 設置原點3 2 1原則由此而來 即我們的RPS點必須能夠限制所有六個方向 標準情況下 定位點的方向滿足3 2 1原則 RPS的測量原理 在RPS基準點系統(tǒng)方法中 同一定位方向的三個RPS點并不是用于直接建立第一基準軸 而是通過一種復雜的的數(shù)學方法 由軟件自動計算出一個特定的平面 再用該特定平面建立第一基準軸 實際上該特定平面是汽車車身坐標系XY XZ YZ中的一個 該特定平面到這三個RPS點有三個不同的偏置距離 如果這三個RPS點是確定Z軸的 則這三個偏置距離為三個RPS點的Z坐標值 依次類推 如果這三個RPS點是確定X軸的 則這三個偏置距離為三個點的X坐標值 坐標系迭代 當我們使用RPS建立坐標系時 如果RPS點不是定位孔時 由于工件尺寸偏差 或者工件變形 或者打點不準確等原因使得實測點與理論點不重合或偏差較大 此時得到的RPS坐標系并不準確 需要迭代循環(huán)運行 逐次逼近理論坐標系 直到精度滿足要求為止 使用最佳擬合方法建立坐標系時同樣存在此問題 需要循環(huán)運行 三坐標評估標準 4 V212 Z2 3 individual valuesSerie單量車的分值報告 車輛信息測量日期 車型 頂蓋類型 生產車號 功能區(qū)域前懸掛后懸掛傳動軸左側圍右側圍后備箱框駕駛員艙前端后減震定位機蓋 翼子板左尾燈右尾燈天窗開口頂蓋橫梁前圍板前風擋后風擋其他油箱口制動管固定乘客艙座椅固定分值 權重 分值越大說明越重要計算時占得比重也越大 參與計算的點數(shù) 實際測量的點數(shù) 超差的點數(shù) 嚴重超差的點數(shù) A區(qū) 前三項不允許超差到紅色 如果出現(xiàn)紅色超差 應及時向車間協(xié)商加測 由超差點數(shù)計算得出 根據(jù)權重計算得出 功能區(qū)域前懸掛后懸掛傳動軸左側圍右側圍后備箱框駕駛員艙前端后減震定位機蓋 翼子板左尾燈右尾燈天窗開口頂蓋橫梁前圍板前風擋后風擋其他油箱口制動管固定乘客艙座椅固定分值 權重 分值越大說明越重要計算時占得比重也越大 車輛信息測量日期車型車號 2 V212 Z2 3 FlickenteppichSerie16量份的分值報告 根據(jù)權重計算得出 3 V212 Z2 3連續(xù)7量車PDF詳細報告 說明 1 右邊框車輛信息 右邊框信息包括 車輛型號 類型 天窗類型 制表人 打印日期 頁碼 車輛號 訂貨單號 測量日期2 XYZ表示測量方向 表示偏差方向 比如 X 代表X向偏后 X 代表X向偏前 Y 代表Y向偏右 Y 代表Y向偏左 Z 代表Z向偏上 Z 代表Z向偏下3 坐標系測量點 這些點很重要 不允許出現(xiàn)任何偏差 比如第2頁是整車坐標系 第40頁是側圍坐標系 第60頁是油箱坐標系 第66頁是前風擋坐標系 第73頁天窗坐標系 第94頁后風擋坐標系 第100頁后蓋開口坐標系 第109頁后尾燈坐標系 4 關于功能尺寸說明 功能尺寸是通過2點距離計算得出的 不是直接測量點的信息 需要測量點數(shù)值可查看相關頁數(shù)報告5 矢量方向測量點信息 探針直接垂直測量表面測量的結果 測量方向與矢量方向相反 3 V212 Z2 3連續(xù)7量車PDF詳細報告 定位點測量信息 XYZ 測量方向 表示偏差方向 公差帶 超差測量點 3 V212 Z2 3連續(xù)7量車PDF詳細報告 3 V212 Z2 3連續(xù)7量車PDF詳細報告 P7 第7頁 功能尺寸信息 都是計算的距離 不是直接的測量信息 需要測量信息可從前面的報告中找到對應的測量點信息如 跟這頁距離有關的測量點在報告第3頁