三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)及其應(yīng)用

1、華僑大學(xué)機(jī)電學(xué)院 2006秋季第八章第八章 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)及其應(yīng)用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)及其應(yīng)用主 要 內(nèi) 容 1 概述概述 2 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的類(lèi)型和組成三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的類(lèi)型和組成 3 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量系統(tǒng)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量系統(tǒng) 4 測(cè)量數(shù)據(jù)處理測(cè)量數(shù)據(jù)處理 5 坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的自動(dòng)測(cè)量方法坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的自動(dòng)測(cè)量方法 6 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的精度評(píng)定三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的精度評(píng)定 7 測(cè)量機(jī)的特殊應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)測(cè)量機(jī)的特殊應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)1 概述概述機(jī)械制造、儀器制造、電子工業(yè)、航空和國(guó)防工業(yè)機(jī)械制造、儀器制造、電子工業(yè)、航空和國(guó)防工業(yè)特別適用于測(cè)量：特別適用于測(cè)量：箱體類(lèi)零件的孔距和面距、模具、精密鑄件、電子箱體類(lèi)零件的孔距

2、和面距、模具、精密鑄件、電子線路板、汽車(chē)外殼、發(fā)動(dòng)機(jī)零件、凸輪、飛機(jī)型體線路板、汽車(chē)外殼、發(fā)動(dòng)機(jī)零件、凸輪、飛機(jī)型體等帶有等帶有空間曲面空間曲面的工件。的工件。出現(xiàn)時(shí)間出現(xiàn)時(shí)間: : 2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代后期年代后期出現(xiàn)條件：生產(chǎn)發(fā)展出現(xiàn)條件：生產(chǎn)發(fā)展需要（需要（ 檢測(cè)和加工技術(shù)檢測(cè)和加工技術(shù)）電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和精密加工技術(shù)的發(fā)展電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和精密加工技術(shù)的發(fā)展提供提供技術(shù)基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)應(yīng)用領(lǐng)域：應(yīng)用領(lǐng)域：Chameleon 7107 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī) 美國(guó)布朗夏普公司制造測(cè)量范圍:6501000650青島雷頓數(shù)控測(cè)量設(shè)備有限公司（Leader NC) 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的主要組成部件

3、：三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的主要組成部件： 1.主機(jī)機(jī)械系統(tǒng)（主機(jī)機(jī)械系統(tǒng)（X、Y、Z三軸三軸運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）；）； 2.測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量系統(tǒng) 測(cè)量頭和標(biāo)準(zhǔn)器測(cè)量頭和標(biāo)準(zhǔn)器（瞄準(zhǔn)定位、坐標(biāo)測(cè)量讀數(shù)）（瞄準(zhǔn)定位、坐標(biāo)測(cè)量讀數(shù)）3.電氣控制硬件系統(tǒng)；電氣控制硬件系統(tǒng)； 運(yùn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)； 4.測(cè)量軟件系統(tǒng)；測(cè)量軟件系統(tǒng)； 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的應(yīng)用：三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的應(yīng)用：正向工程正向工程 產(chǎn)品設(shè)計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)-制造制造-檢驗(yàn)（三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)）檢驗(yàn)（三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)） 工件（模型）工件（模型）3維測(cè)量（三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)）維測(cè)量（三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)）設(shè)計(jì)、制造設(shè)計(jì)、制造 逆向工程逆向工程三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的基本功能三坐

4、標(biāo)測(cè)量機(jī)的基本功能將被測(cè)物體置于三坐標(biāo)測(cè)量空間，將被測(cè)物體置于三坐標(biāo)測(cè)量空間，根據(jù)測(cè)量任根據(jù)測(cè)量任務(wù)采集被測(cè)對(duì)象的若干點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)值務(wù)采集被測(cè)對(duì)象的若干點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)值，由這，由這些點(diǎn)的空間坐標(biāo)值，通過(guò)計(jì)算求出被測(cè)物體的幾何些點(diǎn)的空間坐標(biāo)值，通過(guò)計(jì)算求出被測(cè)物體的幾何尺寸、形狀或幾何要素的空間位置。尺寸、形狀或幾何要素的空間位置。逆向工程逆向工程是利用從實(shí)體模型采集數(shù)據(jù)信息，并反饋到是利用從實(shí)體模型采集數(shù)據(jù)信息，并反饋到CAD/CAM系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)制造的一個(gè)過(guò)程。系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)制造的一個(gè)過(guò)程。是將實(shí)物轉(zhuǎn)變?yōu)槭菍?shí)物轉(zhuǎn)變?yōu)镃AD模型相關(guān)的數(shù)字化技術(shù)、幾何模模型相關(guān)的數(shù)字化技術(shù)、幾何模型重建技術(shù)

5、和產(chǎn)品制造技術(shù)的總稱(chēng)。型重建技術(shù)和產(chǎn)品制造技術(shù)的總稱(chēng)。 逆向工程是解決直接從樣件實(shí)現(xiàn)再造、建立那些已經(jīng)逆向工程是解決直接從樣件實(shí)現(xiàn)再造、建立那些已經(jīng)遺失設(shè)計(jì)文件的工件設(shè)計(jì)文件以及結(jié)合現(xiàn)有遺失設(shè)計(jì)文件的工件設(shè)計(jì)文件以及結(jié)合現(xiàn)有CAD模型進(jìn)行模型進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)的好方法。設(shè)計(jì)改進(jìn)的好方法。通過(guò)利用坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，探測(cè)所要實(shí)現(xiàn)逆向工程設(shè)計(jì)的通過(guò)利用坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，探測(cè)所要實(shí)現(xiàn)逆向工程設(shè)計(jì)的零件表面，利用專(zhuān)業(yè)軟件對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成該零零件表面，利用專(zhuān)業(yè)軟件對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成該零件直觀的圖形化表示，進(jìn)行有關(guān)設(shè)計(jì)更改，并經(jīng)過(guò)性能模件直觀的圖形化表示，進(jìn)行有關(guān)設(shè)計(jì)更改，并經(jīng)過(guò)性能模擬測(cè)試擬測(cè)試。這樣，可大大

6、縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，簡(jiǎn)化了零件的調(diào)。這樣，可大大縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，簡(jiǎn)化了零件的調(diào)整和評(píng)估時(shí)間。整和評(píng)估時(shí)間。 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)在現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造流程中的應(yīng)用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)在現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造流程中的應(yīng)用逆向工程設(shè)備：逆向工程設(shè)備： 1.三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)：獲得產(chǎn)品三維數(shù)字化數(shù)據(jù)（點(diǎn)云：獲得產(chǎn)品三維數(shù)字化數(shù)據(jù)（點(diǎn)云/特征）；特征）； 2.曲面曲面/實(shí)體實(shí)體反求軟件反求軟件：對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)曲面重構(gòu)，：對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)曲面重構(gòu)，甚至實(shí)體重構(gòu)；甚至實(shí)體重構(gòu)； 3. CAD/CAM軟件；軟件； 4.數(shù)控機(jī)床（數(shù)控加工中心）；數(shù)控機(jī)床（數(shù)控加工中心）； 逆向工程中的技術(shù)難點(diǎn)：逆向工程中的技術(shù)難點(diǎn)： 1.

7、獲得產(chǎn)品的數(shù)字化點(diǎn)云（測(cè)量掃描系統(tǒng)）；獲得產(chǎn)品的數(shù)字化點(diǎn)云（測(cè)量掃描系統(tǒng)）； 2.將點(diǎn)云數(shù)據(jù)構(gòu)建成曲面及邊界，甚至是實(shí)體（將點(diǎn)云數(shù)據(jù)構(gòu)建成曲面及邊界，甚至是實(shí)體（反求軟件反求軟件）；）； 3.與與CAD/CAM系統(tǒng)的集成；（通用系統(tǒng)的集成；（通用CAD/CAM軟件）軟件） 4.為快速準(zhǔn)確地完成以上工作，需要經(jīng)驗(yàn)豐富的專(zhuān)業(yè)工程師。為快速準(zhǔn)確地完成以上工作，需要經(jīng)驗(yàn)豐富的專(zhuān)業(yè)工程師。 逆向工程典型流程圖逆向工程典型流程圖 激光掃描測(cè)量及軟件處理示意圖激光掃描測(cè)量及軟件處理示意圖 掃描完成后的點(diǎn)云掃描完成后的點(diǎn)云 全方位的截取物體的剖面線全方位的截取物體的剖面線 利用三維利用三維CAD軟件繪制產(chǎn)品圖

8、軟件繪制產(chǎn)品圖 2 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的類(lèi)型和組成三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的類(lèi)型和組成三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)按三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)按技術(shù)水平技術(shù)水平可分為以下幾個(gè)類(lèi)型：可分為以下幾個(gè)類(lèi)型：(1)數(shù)顯及打字型數(shù)顯及打字型(N) (2)帶有小型電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理帶有小型電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理(NC)(3)計(jì)算機(jī)數(shù)字控制計(jì)算機(jī)數(shù)字控制(CNC)測(cè)量測(cè)量:手動(dòng)或機(jī)動(dòng)手動(dòng)或機(jī)動(dòng) 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù):計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)測(cè)量測(cè)量:按程序自動(dòng)按程序自動(dòng) 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù):計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)測(cè)量測(cè)量:手動(dòng)手動(dòng) 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù):人工處理人工處理單位：h結(jié)構(gòu)類(lèi)型和組成（結(jié)構(gòu)類(lèi)型和組成（主機(jī)機(jī)械系統(tǒng)主機(jī)機(jī)械系統(tǒng)）1、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)機(jī)架結(jié)構(gòu)三坐標(biāo)測(cè)量

9、機(jī)機(jī)架結(jié)構(gòu)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的主體主要由以下各部分組成：底座、測(cè)量工作臺(tái)、立柱、X及Y向支撐梁和導(dǎo)軌、Z軸部件及測(cè)量系統(tǒng)（感應(yīng)同步器、激光干涉儀、精密光柵尺等）、計(jì)算機(jī)及軟件。懸臂式懸臂式橋式橋式龍門(mén)式龍門(mén)式臥式鏜床式臥式鏜床式 坐標(biāo)鏜床式坐標(biāo)鏜床式2、結(jié)構(gòu)類(lèi)型、結(jié)構(gòu)類(lèi)型(2)橋式橋式(3)龍門(mén)式龍門(mén)式(1)懸臂式懸臂式(4)鏜床式鏜床式部分三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的性能指標(biāo)見(jiàn)表82所示206207頁(yè) 3 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量系統(tǒng)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量系統(tǒng)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量系統(tǒng)的主要部件：三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量系統(tǒng)的主要部件：測(cè)量頭：測(cè)量頭：瞄準(zhǔn)定位瞄準(zhǔn)定位標(biāo)準(zhǔn)器：標(biāo)準(zhǔn)器：坐標(biāo)測(cè)量讀數(shù)坐標(biāo)測(cè)量讀數(shù)(1)機(jī)械接觸式測(cè)頭機(jī)械

10、接觸式測(cè)頭(硬測(cè)頭硬測(cè)頭)(2)光學(xué)非接觸測(cè)頭光學(xué)非接觸測(cè)頭(3)電氣接觸式測(cè)量頭電氣接觸式測(cè)量頭電電 類(lèi)：感應(yīng)同步器、磁柵式、編碼器類(lèi)：感應(yīng)同步器、磁柵式、編碼器機(jī)械類(lèi)：刻線標(biāo)尺、精密絲杠、精密齒條：機(jī)械類(lèi)：刻線標(biāo)尺、精密絲杠、精密齒條：光學(xué)類(lèi)：光柵式、激光干式；光學(xué)類(lèi)：光柵式、激光干式；(1)機(jī)械接觸式測(cè)頭機(jī)械接觸式測(cè)頭點(diǎn)點(diǎn)測(cè)測(cè)頭頭V測(cè)測(cè)形頭形頭塊塊直測(cè)直測(cè)角頭角頭圓圓錐錐形形圓圓柱柱形形球球形形回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)式式半半圓圓回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)式式1/4柱柱面面盤(pán)盤(pán)形形內(nèi)內(nèi)圓圓錐錐觸發(fā)式測(cè)頭觸發(fā)式測(cè)頭 觸發(fā)式測(cè)頭觸發(fā)式測(cè)頭 當(dāng)觸發(fā)式測(cè)頭的測(cè)端觸碰到被測(cè)工件時(shí)，測(cè)頭發(fā)出觸發(fā)信號(hào)。其核心是判斷接觸與否，類(lèi)似電子開(kāi)

11、關(guān)的工作性質(zhì)，故又稱(chēng)開(kāi)關(guān)測(cè)頭。實(shí)現(xiàn)此功能的方法有電子機(jī)械開(kāi)關(guān)的通斷、壓電晶體的壓電效應(yīng)和應(yīng)變片的形變等。1.機(jī)械觸發(fā)機(jī)構(gòu)2.感應(yīng)接觸形變的應(yīng)變片3.壓電傳感器( 2)光學(xué)非接觸測(cè)頭光學(xué)非接觸測(cè)頭通過(guò)對(duì)大量采集數(shù)據(jù)的平均處理功能而獲得較高的精度。通過(guò)對(duì)大量采集數(shù)據(jù)的平均處理功能而獲得較高的精度。操作者可將檢測(cè)工件表面放大操作者可將檢測(cè)工件表面放大50倍以上，采用標(biāo)準(zhǔn)的或倍以上，采用標(biāo)準(zhǔn)的或可變換的鏡頭實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)小工件的測(cè)量?？勺儞Q的鏡頭實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)小工件的測(cè)量。 主要用于實(shí)現(xiàn)較軟材料或一些特征表面進(jìn)行非接觸測(cè)量。主要用于實(shí)現(xiàn)較軟材料或一些特征表面進(jìn)行非接觸測(cè)量。測(cè)頭在距離檢測(cè)工件一定距離測(cè)頭在距離檢測(cè)

12、工件一定距離(比如比如50mm)，在其聚焦點(diǎn)，在其聚焦點(diǎn)一定范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)量，采點(diǎn)速率在一定范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)量，采點(diǎn)速率在200點(diǎn)點(diǎn)/秒以上。秒以上。視頻測(cè)頭視頻測(cè)頭進(jìn)一步提高了測(cè)量機(jī)的應(yīng)用，使得許多過(guò)去采用進(jìn)一步提高了測(cè)量機(jī)的應(yīng)用，使得許多過(guò)去采用非接觸測(cè)量無(wú)法完成的任務(wù)得以完成。非接觸測(cè)量無(wú)法完成的任務(wù)得以完成。例如：印刷線路板、觸發(fā)器、墊片或直徑小于例如：印刷線路板、觸發(fā)器、墊片或直徑小于0.1mm的孔。的孔。激光掃描測(cè)頭激光掃描測(cè)頭 視頻測(cè)頭視頻測(cè)頭光學(xué)點(diǎn)位測(cè)量頭光學(xué)點(diǎn)位測(cè)量頭光學(xué)非接觸測(cè)頭光學(xué)非接觸測(cè)頭 光學(xué)點(diǎn)位測(cè)量頭光學(xué)點(diǎn)位測(cè)量頭 在成像光路中插入一遮光片，其位置正好擋住激光器光束的半個(gè)

13、光斑，此時(shí)，若被測(cè)面仍位于物平面A處，則光電檢測(cè)器的差動(dòng)輸出仍然為零，而當(dāng)被測(cè)面離焦位于A1位置時(shí)，在光電檢測(cè)器上的像為半圓形光斑，如圖1中的B1所示，而當(dāng)被測(cè)面離焦位于A2位置時(shí)，在光電檢測(cè)器上的像如圖1中的B2所示。由圖可知，離焦方向不同時(shí)，光電檢測(cè)器上的光斑或位于光軸的上方或下方，半光斑的直徑隨離焦量的增大而增大，此時(shí)光電檢測(cè)器的差動(dòng)輸出不再為零，輸出信號(hào)的極性決定于離焦的方向，輸信號(hào)的大小決定于離焦量的大小。由此可見(jiàn)，可根據(jù)光電檢測(cè)器的差動(dòng)輸出判斷被測(cè)表面的位置，光電檢測(cè)器差動(dòng)輸出的過(guò)零點(diǎn)即為測(cè)量瞄準(zhǔn)位置。圖圖86 光學(xué)點(diǎn)位測(cè)量頭光學(xué)點(diǎn)位測(cè)量頭測(cè)量精度測(cè)量精度13um，測(cè)量表面可傾斜，

14、測(cè)量表面可傾斜70度。度。物鏡反射鏡光源物鏡十字分劃板目鏡分劃板直角屋脊棱鏡物鏡棱鏡適合于測(cè)量不規(guī)則空間型面適合于測(cè)量不規(guī)則空間型面(蝸輪葉片、軟質(zhì)表面等蝸輪葉片、軟質(zhì)表面等)。WIZProbe激光掃描測(cè)頭激光掃描測(cè)頭 LC系列光學(xué)掃描測(cè)頭系列光學(xué)掃描測(cè)頭 能夠以每秒鐘數(shù)以百計(jì)的點(diǎn)進(jìn)行工件表面點(diǎn)數(shù)據(jù)的采集。測(cè)量軟件可憑借能夠以每秒鐘數(shù)以百計(jì)的點(diǎn)進(jìn)行工件表面點(diǎn)數(shù)據(jù)的采集。測(cè)量軟件可憑借這些點(diǎn)進(jìn)行特征形狀的評(píng)價(jià)，同時(shí)計(jì)算出其尺寸和位置。掃描測(cè)頭還可以用類(lèi)這些點(diǎn)進(jìn)行特征形狀的評(píng)價(jià)，同時(shí)計(jì)算出其尺寸和位置。掃描測(cè)頭還可以用類(lèi)似觸發(fā)式測(cè)頭的方法進(jìn)行分離點(diǎn)數(shù)據(jù)的采集。似觸發(fā)式測(cè)頭的方法進(jìn)行分離點(diǎn)數(shù)據(jù)的采集

15、。 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)配三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)配激光掃描測(cè)頭激光掃描測(cè)頭構(gòu)成一臺(tái)三維激光掃構(gòu)成一臺(tái)三維激光掃描測(cè)量機(jī)，描測(cè)量機(jī)，可以進(jìn)行高速高精度可以進(jìn)行高速高精度激光掃描與測(cè)量激光掃描與測(cè)量 激光激光掃描測(cè)頭掃描測(cè)頭(3)電氣接觸式測(cè)量頭電感位移傳感器電氣接觸式測(cè)量頭電感位移傳感器可用于可用于箱體類(lèi)箱體類(lèi)和和復(fù)雜形狀復(fù)雜形狀工件工件高速輪廓數(shù)據(jù)采集高速輪廓數(shù)據(jù)采集(掃描掃描)。 對(duì)工件表面進(jìn)行對(duì)工件表面進(jìn)行離散點(diǎn)數(shù)據(jù)的采集離散點(diǎn)數(shù)據(jù)的采集，掃描系統(tǒng)能夠連續(xù)采集大量表面點(diǎn)，掃描系統(tǒng)能夠連續(xù)采集大量表面點(diǎn)的數(shù)據(jù)，從而給出關(guān)于工件表面形狀清晰描述。的數(shù)據(jù)，從而給出關(guān)于工件表面形狀清晰描述。在掃描測(cè)量時(shí)應(yīng)使測(cè)頭與工

16、件保持可靠接觸，并由在掃描測(cè)量時(shí)應(yīng)使測(cè)頭與工件保持可靠接觸，并由電感測(cè)量頭確定被測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)。電感測(cè)量頭確定被測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)。三向電感測(cè)量頭星形測(cè)頭z向x向y向可調(diào)彈簧螺旋升降機(jī)構(gòu)三層片簧導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)每層片簧導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)中間測(cè)頭部件預(yù)置測(cè)力各向位移機(jī)構(gòu)傳感器部件零位鎖緊部件阻尼裝置定位塊鎖緊杠桿圓錐頭拔銷(xiāo)電機(jī)磁芯線圈支架上板下板固定片毛細(xì)間隙充粘性硅油坐標(biāo)測(cè)量機(jī)其它部件1 1、測(cè)座、測(cè)座 PH10M是功能強(qiáng)大的分度機(jī)動(dòng)測(cè)座，能夠攜帶長(zhǎng)加長(zhǎng)桿和各種測(cè)是功能強(qiáng)大的分度機(jī)動(dòng)測(cè)座，能夠攜帶長(zhǎng)加長(zhǎng)桿和各種測(cè)頭。具備高度可重復(fù)性的動(dòng)態(tài)連接，允許頭。具備高度可重復(fù)性的動(dòng)態(tài)連接，允許測(cè)頭或加長(zhǎng)桿的測(cè)頭或加長(zhǎng)桿的快速

17、更快速更換而不需要重新校正。換而不需要重新校正。 PH10M特點(diǎn)：特點(diǎn)：- 自動(dòng)關(guān)節(jié)固定，可重復(fù)測(cè)頭定位自動(dòng)關(guān)節(jié)固定，可重復(fù)測(cè)頭定位- 對(duì)于手動(dòng)輸入可自動(dòng)轉(zhuǎn)換對(duì)于手動(dòng)輸入可自動(dòng)轉(zhuǎn)換- 7.5度進(jìn)位度進(jìn)位- 具有具有720個(gè)可重復(fù)定位個(gè)可重復(fù)定位- 能夠攜帶長(zhǎng)達(dá)能夠攜帶長(zhǎng)達(dá)300mm的加長(zhǎng)桿的加長(zhǎng)桿 手動(dòng)分度測(cè)座，如手動(dòng)分度測(cè)座，如MIH 可分度機(jī)動(dòng)測(cè)座可分度機(jī)動(dòng)測(cè)座，如，如 PH10M探針：探針：為完成各種形狀工件的測(cè)量，有各種形狀探針適應(yīng)不同的測(cè)量需求。為完成各種形狀工件的測(cè)量，有各種形狀探針適應(yīng)不同的測(cè)量需求。加長(zhǎng)桿：加長(zhǎng)桿：加長(zhǎng)桿允許測(cè)頭進(jìn)行加長(zhǎng)，從而完成一些難以觸及特征的檢測(cè)，加長(zhǎng)桿允

18、許測(cè)頭進(jìn)行加長(zhǎng)，從而完成一些難以觸及特征的檢測(cè)，而不會(huì)有損精度。而不會(huì)有損精度。探針更換支架：探針更換支架：探針更換支架允許自動(dòng)使用各種探針配置，而不需要對(duì)探針更換支架允許自動(dòng)使用各種探針配置，而不需要對(duì)探針進(jìn)行重新修正。探針進(jìn)行重新修正。 2 2、測(cè)頭附件、測(cè)頭附件3 3、夾具系統(tǒng)、夾具系統(tǒng) 為檢測(cè)為檢測(cè)薄壁件薄壁件提供了提供了柔性裝夾柔性裝夾方案，例如：汽車(chē)車(chē)身蓋板的裝夾。方案，例如：汽車(chē)車(chē)身蓋板的裝夾。自動(dòng)夾具系統(tǒng)，采用自動(dòng)夾具系統(tǒng)，采用模塊化夾具組件模塊化夾具組件，并由與系統(tǒng)聯(lián)機(jī)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)控，并由與系統(tǒng)聯(lián)機(jī)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)控制，自動(dòng)生成夾具組合。制，自動(dòng)生成夾具組合。 工件工件由位于坐標(biāo)測(cè)量

19、機(jī)基面上，由位于坐標(biāo)測(cè)量機(jī)基面上，氣動(dòng)可調(diào)氣動(dòng)可調(diào)節(jié)高度節(jié)高度的一組立柱支撐組成。的一組立柱支撐組成。 4 4、測(cè)量軟件、測(cè)量軟件PC-DMIS通用測(cè)量軟件通用測(cè)量軟件 利用其一體化的圖形功能，能夠?qū)z利用其一體化的圖形功能，能夠?qū)z測(cè)數(shù)據(jù)生成可視化的圖形報(bào)告；測(cè)數(shù)據(jù)生成可視化的圖形報(bào)告；具備強(qiáng)大具備強(qiáng)大CAD功能的通用測(cè)量軟件；功能的通用測(cè)量軟件；測(cè)量對(duì)象：從簡(jiǎn)單的箱體類(lèi)工件測(cè)量對(duì)象：從簡(jiǎn)單的箱體類(lèi)工件 一直到復(fù)雜的輪廓和曲面；一直到復(fù)雜的輪廓和曲面；實(shí)現(xiàn)高速、高效率和高精度測(cè)量。實(shí)現(xiàn)高速、高效率和高精度測(cè)量。簡(jiǎn)捷用戶(hù)界面，引導(dǎo)使用者進(jìn)行簡(jiǎn)捷用戶(hù)界面，引導(dǎo)使用者進(jìn)行零件編程、參數(shù)設(shè)置和工件檢

20、測(cè)；零件編程、參數(shù)設(shè)置和工件檢測(cè)；特點(diǎn)：特點(diǎn)：三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)中測(cè)量系統(tǒng)的特性綜合比較見(jiàn)見(jiàn)210頁(yè)表頁(yè)表8-34 測(cè)量數(shù)據(jù)處理測(cè)量數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理的主要內(nèi)容：數(shù)據(jù)處理的主要內(nèi)容：1、x、y平面內(nèi)工件傾斜的修正平面內(nèi)工件傾斜的修正2、原點(diǎn)的偏移、原點(diǎn)的偏移3、坐標(biāo)系的平移和回轉(zhuǎn)、坐標(biāo)系的平移和回轉(zhuǎn)4、直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成圓柱坐標(biāo)、直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成圓柱坐標(biāo)5、直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成球坐標(biāo)、直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成球坐標(biāo)6、兩點(diǎn)間距離的測(cè)量、兩點(diǎn)間距離的測(cè)量7、圓的內(nèi)、外徑及圓心的測(cè)量、圓的內(nèi)、外徑及圓心的測(cè)量 8、求直線方向、求直線方向9、求兩直線交點(diǎn)、求兩直線交點(diǎn) 和夾角和夾角 10、其他數(shù)據(jù)處理內(nèi)容、其他數(shù)據(jù)處理內(nèi)容由測(cè)量

21、軟件完成由測(cè)量軟件完成1、x、y平面內(nèi)工件傾斜的修正平面內(nèi)工件傾斜的修正2222sincosaaaaaayxyyxx機(jī)器坐標(biāo)系零件坐標(biāo)系cossinsincosaanaanyxyyxxnnaa，yx，yx2、原點(diǎn)的偏移、原點(diǎn)的偏移1)、工件上沒(méi)有基準(zhǔn)點(diǎn)，或者、工件上沒(méi)有基準(zhǔn)點(diǎn)，或者 基準(zhǔn)點(diǎn)處在測(cè)量范圍以外基準(zhǔn)點(diǎn)處在測(cè)量范圍以外2)、原點(diǎn)處于工件不便測(cè)量的、原點(diǎn)處于工件不便測(cè)量的 部位部位出現(xiàn)偏移的情況：出現(xiàn)偏移的情況：方法方法：axaybxby,bbaabbaayxyxlbyxyx，3、坐標(biāo)系的平移和回轉(zhuǎn)、坐標(biāo)系的平移和回轉(zhuǎn)4、直角坐標(biāo)直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)換成圓柱坐標(biāo)圓柱坐標(biāo)zzryrxsinco

22、szzxyyxrarctan225、直角坐標(biāo)直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)換成球坐標(biāo)球坐標(biāo)cossinsincossinrzryrxzyxxyzyxr22222arctanarctan6、兩點(diǎn)間距離的測(cè)量、兩點(diǎn)間距離的測(cè)量loxyaxbxbyay22babayyxxl7、圓的內(nèi)、外徑及圓心的測(cè)量、圓的內(nèi)、外徑及圓心的測(cè)量22ccyyxxR需要測(cè)需要測(cè)3點(diǎn)點(diǎn)需考慮測(cè)頭需考慮測(cè)頭半徑補(bǔ)償半徑補(bǔ)償8、求直線、求直線方向方向1212arctanxxyy12212212arctanzzyyxx9、求兩直線交點(diǎn)和夾角、求兩直線交點(diǎn)和夾角 10、其他數(shù)據(jù)處理內(nèi)容、其他數(shù)據(jù)處理內(nèi)容5 坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的自動(dòng)測(cè)量方法坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的自

23、動(dòng)測(cè)量方法自動(dòng)測(cè)量的過(guò)程一般由自動(dòng)測(cè)量的過(guò)程一般由3個(gè)階段組成，即準(zhǔn)備階段、實(shí)際個(gè)階段組成，即準(zhǔn)備階段、實(shí)際測(cè)量階段和計(jì)值階段。通常，后兩個(gè)階段是同時(shí)進(jìn)行的。測(cè)量階段和計(jì)值階段。通常，后兩個(gè)階段是同時(shí)進(jìn)行的。 一、點(diǎn)位測(cè)量法一、點(diǎn)位測(cè)量法二、連續(xù)掃描法二、連續(xù)掃描法點(diǎn)位測(cè)量法是從點(diǎn)到點(diǎn)的重復(fù)測(cè)量方法。點(diǎn)位測(cè)量法是從點(diǎn)到點(diǎn)的重復(fù)測(cè)量方法。多用于孔的中心位置、孔心距、加工面多用于孔的中心位置、孔心距、加工面的位置以及曲線、曲面輪廓上基準(zhǔn)點(diǎn)的的位置以及曲線、曲面輪廓上基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)檢驗(yàn)和測(cè)量。坐標(biāo)檢驗(yàn)和測(cè)量。測(cè)量頭在被測(cè)工件的外形輪廓上進(jìn)行掃描測(cè)量測(cè)量頭在被測(cè)工件的外形輪廓上進(jìn)行掃描測(cè)量.一、點(diǎn)位測(cè)量

24、法一、點(diǎn)位測(cè)量法二、連續(xù)掃描法二、連續(xù)掃描法xyzo6 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的精度評(píng)定三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的精度評(píng)定指測(cè)量值與真值之差。指測(cè)量值與真值之差。包括所選用的測(cè)量方法、測(cè)量頭、工件狀態(tài)包括所選用的測(cè)量方法、測(cè)量頭、工件狀態(tài)(測(cè)量測(cè)量定位面、測(cè)量表面等定位面、測(cè)量表面等)以及溫度影響等因素。以及溫度影響等因素。指測(cè)量機(jī)本身的精度，即測(cè)量頭中心在測(cè)量空間內(nèi)指測(cè)量機(jī)本身的精度，即測(cè)量頭中心在測(cè)量空間內(nèi)任意位置的任意位置的位置精度位置精度。主要為。主要為點(diǎn)點(diǎn)位精度位精度。靜態(tài)精度靜態(tài)精度動(dòng)態(tài)精度動(dòng)態(tài)精度系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差隨機(jī)誤差隨機(jī)誤差機(jī)器精度機(jī)器精度測(cè)量精度測(cè)量精度按狀態(tài)按狀態(tài)按性質(zhì)按性質(zhì)一、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的分向誤差一、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的分向誤差222zyx1、標(biāo)尺誤差、溫度誤差；、標(biāo)尺誤差、溫度誤差；影響因素：影響因素：2、三軸導(dǎo)軌直線度誤差；、三軸導(dǎo)軌直線度誤差；3、三軸導(dǎo)軌垂直度誤差；、三軸導(dǎo)軌垂直度誤差；)()()()(xzQxzsxyQxysslxxxxxxx例如：點(diǎn)誤差空間矢量型點(diǎn)誤差空間矢量型y 軸導(dǎo)軌直線度對(duì) x向的影響1)(xysx2)(xysx4)(xysx3)(x