西北工業(yè)大學824計算機輔助制造課件第7章

第七章

數(shù)控測量第七章

數(shù)控測量1、檢測部門的要求----復雜零件的檢測計量；2、逆向工程的要求----獲取原始數(shù)據(jù)。

數(shù)控測量的實質(zhì)是將模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)值量。

一.數(shù)控測量的應用21、檢測部門的要求----復雜零件的檢測計量；2、逆向工程的三坐標測量機是集光、機、電、電子計算機以及自動控制等技術于一體的高技術機電一體化設備。三坐標發(fā)展趨勢：更高的測量精度；更高的測量效率；新材料和新技術不斷采用；軟件功能不斷完善；誤差補償技術不斷發(fā)展；二.三坐標測量機簡介3三坐標測量機是集光、機、電、電子計算機以及自動控1、測量機的結(jié)構(gòu)形式要求：測量空間開闊，便于工件的安放和操作；在保證正常運動的條件下要有

足夠的剛度；工作過程本身尺寸穩(wěn)定(床身、運動部件、測量頭)等。2、常用的機架結(jié)構(gòu)主要有：

懸臂式和橋框式。三.三坐標測量機的結(jié)構(gòu)形式41、測量機的結(jié)構(gòu)形式要求：測量空間開闊，便于工2、常用的三.三坐標測量機的結(jié)構(gòu)形式5三.三坐標測量機的結(jié)構(gòu)形式5三.三坐標測量機的結(jié)構(gòu)形式6三.三坐標測量機的結(jié)構(gòu)形式6三.三坐標測量機的結(jié)構(gòu)形式7三.三坐標測量機的結(jié)構(gòu)形式7三.三坐標測量機的結(jié)構(gòu)形式8三.三坐標測量機的結(jié)構(gòu)形式8三.三坐標測量機的結(jié)構(gòu)形式9三.三坐標測量機的結(jié)構(gòu)形式9測量機的最小尺寸分辨率常見的有1μm2μm、10μm、50μm幾級。其分辨率愈高，測量精度也愈高。測量機精度的表示方法1.測量機精度四.測量機的精度10測量機的最小尺寸分辨率常見的有1μm四.測量機的精度測量機精度——測量機本身的精度，主要為坐標位置的點位精度。

不考慮測量頭、被測工件本身定位及表面的狀況及溫度對誤差的影響，只是測量機本身的精度。1.測量機精度11四.測量機的精度測量機精度——測量機本身的精度，主要為測量機的最小尺寸分辨率常見的有1μm2μm、10μm、50μm幾級。其分辨率愈高，測量精度也愈高。測量機精度的表示方法1.測量機精度2.重復精度四.測量機的精度12測量機的最小尺寸分辨率常見的有1μm四.測量機的精度2.重復精度重復精度——測量機重復測量某一尺寸時測量結(jié)果的變動范圍。一般按誤差的正態(tài)分布帶±3δ表示13四.測量機的精度2.重復精度重復精度——測量機重復測量某一尺測量機的最小尺寸分辨率常見的有1μm2μm、10μm、50μm幾級。其分辨率愈高，測量精度也愈高。測量機精度的表示方法1.測量機精度2.重復精度3.示值精度四.測量機的精度14測量機的最小尺寸分辨率常見的有1μm四.測量機的精度3.示值精度示值精度——測量機測量任何已知尺寸所得結(jié)果的誤差范圍。（1）反映了測量機精度和重復精度的綜合效應。（2）示值精度的檢定是用階梯塊規(guī)及杠桿式電感測微儀分別在x、y、z軸三個方向進行測量。15四.測量機的精度3.示值精度示值精度——測量機測量任何已知尺測量頭作為一種測量工具，裝于測量機的垂直運動部件中。測量機的效率和精度與測量頭密切相關。在接觸式測量中，測頭與工件直接接觸進行測量。1.測量頭的功能五.測量頭16測量頭作為一種測量工具，裝于測量機的垂直運動部(1).硬測頭2.測量頭的主要分類1).接觸式測頭按接觸方式劃分:五.測量頭17(1).硬測頭2.測量頭的主要分類1).接觸式測頭按硬測頭常用的硬測頭有：

球形、錐形、盤形測頭、

回轉(zhuǎn)1/4柱面測頭

18硬測頭常用的硬測頭有：

球形、錐形、盤形測頭硬測頭用于曲面和斜面的坐標值測量◆球形測頭19硬測頭用于曲面和斜面的坐標值測量◆球形測頭19硬測頭◆盤形測頭用于測量軸徑的高度和槽的深度20硬測頭◆盤形測頭用于測量軸徑的高度和槽的深度20硬測頭◆錐形測頭用于小圓孔的孔中心位置和孔距的測量21硬測頭◆錐形測頭用于小圓孔的孔中心位置和孔距的測量2硬測頭◆回轉(zhuǎn)1/2柱面測頭可以貼緊端面直接測量兩端面的距離或端面的位置22硬測頭◆回轉(zhuǎn)1/2柱面測頭可以貼緊端面直接測量兩端面的硬測頭◆球形測頭測量曲面坐標值示意圖123硬測頭◆球形測頭測量曲面坐標值示意圖123硬測頭◆球形測頭測量斜面坐標值示意圖224硬測頭◆球形測頭測量斜面坐標值示意圖224硬測頭◆球形測頭測量內(nèi)圓的半徑示意圖3

25硬測頭◆球形測頭測量內(nèi)圓的半徑示意圖325硬測頭◆固定式測頭26硬測頭◆固定式測頭26硬測頭◆高精度觸發(fā)式測頭27硬測頭◆高精度觸發(fā)式測頭27(1).硬測頭(2).軟測頭2.測量頭的主要分類1).接觸式測頭按接觸方式劃分:五.測量頭28(1).硬測頭(2).軟測頭2.測量頭的主要分類1)軟測頭接觸式軟測頭均為電氣測頭?！綦姶鸥袘健舨顒幼儔浩魇健綦娪|點式29軟測頭接觸式軟測頭均為電氣測頭?！綦姶鸥袘健舨钴洔y頭模擬掃描測頭30軟測頭模擬掃描測頭30軟測頭多線式模擬掃描測頭SP600M31軟測頭多線式模擬掃描測頭SP600M31(1).硬測頭(2).軟測頭2).非接觸式測頭2.測量頭的主要分類1).接觸式測頭按接觸方式劃分:五.測量頭32(1).硬測頭(2).軟測頭2).非接觸式測頭2.非接觸式測頭激光掃描測頭33非接觸式測頭激光掃描測頭33(1).硬測頭(2).軟測頭2).非接觸式測頭2.測量頭的主要分類按結(jié)構(gòu)原理劃分:(1).機械式(2).電氣式(3).光學式1).接觸式測頭按接觸方式劃分:五.測量頭34(1).硬測頭(2).軟測頭2).非接觸式測頭2.1.點位測量法：2.通用連續(xù)掃描法：3.仿型連續(xù)掃描法：

六.測量方法351.點位測量法：六.測量方法351.點位測量法點位測量法：從點到點的測量方法，測頭從起點趨近測量零件上的一點，測完后測頭升起，再按規(guī)定的步距到零件上的下一點，重復下一點的測量等等。測量機的手動操作一般采用點位測量法。

361.點位測量法點位測量法：361.點位測量法a、點位測量方法圖371.點位測量法a、點位測量方法圖371.點位測量法b、點位測量法示意圖381.點位測量法b、點位測量法示意圖38通用連續(xù)掃描法：

程序控制連續(xù)掃描法，見下圖，采用此法時測頭相對于工件外形輪廓的運動軌跡由存貯在計算機中的程序給定。測頭位移（例如按x軸向）的運動軌跡稱為“標準軌跡”。2.通用連續(xù)掃描法39通用連續(xù)掃描法：2.通用連續(xù)掃描法39a、通用連續(xù)掃描法圖：2.通用連續(xù)掃描法40a、通用連續(xù)掃描法圖：2.通用連續(xù)掃描法40

b、通用連續(xù)掃描示意圖2.通用連續(xù)掃描法41b、通用連續(xù)掃描示意圖2.通用連續(xù)掃描法仿型連續(xù)掃描法：測頭連續(xù)地在工件表面上移動，而測量點則是按預定的間隔進行采樣和記錄。整個掃描和測量工作都是自動完成。3.仿型連續(xù)掃描法42仿型連續(xù)掃描法：3.仿型連續(xù)掃描法42謝謝！43謝謝！43第七章

數(shù)控測量第七章

數(shù)控測量1、檢測部門的要求----復雜零件的檢測計量；2、逆向工程的要求----獲取原始數(shù)據(jù)。

數(shù)控測量的實質(zhì)是將模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)值量。

一.數(shù)控測量的應用451、檢測部門的要求----復雜零件的檢測計量；2、逆向工程的三坐標測量機是集光、機、電、電子計算機以及自動控制等技術于一體的高技術機電一體化設備。三坐標發(fā)展趨勢：更高的測量精度；更高的測量效率；新材料和新技術不斷采用；軟件功能不斷完善；誤差補償技術不斷發(fā)展；二.三坐標測量機簡介46三坐標測量機是集光、機、電、電子計算機以及自動控1、測量機的結(jié)構(gòu)形式要求：測量空間開闊，便于工件的安放和操作；在保證正常運動的條件下要有

足夠的剛度；工作過程本身尺寸穩(wěn)定(床身、運動部件、測量頭)等。2、常用的機架結(jié)構(gòu)主要有：

懸臂式和橋框式。三.三坐標測量機的結(jié)構(gòu)形式471、測量機的結(jié)構(gòu)形式要求：測量空間開闊，便于工2、常用的三.三坐標測量機的結(jié)構(gòu)形式48三.三坐標測量機的結(jié)構(gòu)形式5三.三坐標測量機的結(jié)構(gòu)形式49三.三坐標測量機的結(jié)構(gòu)形式6三.三坐標測量機的結(jié)構(gòu)形式50三.三坐標測量機的結(jié)構(gòu)形式7三.三坐標測量機的結(jié)構(gòu)形式51三.三坐標測量機的結(jié)構(gòu)形式8三.三坐標測量機的結(jié)構(gòu)形式52三.三坐標測量機的結(jié)構(gòu)形式9測量機的最小尺寸分辨率常見的有1μm2μm、10μm、50μm幾級。其分辨率愈高，測量精度也愈高。測量機精度的表示方法1.測量機精度四.測量機的精度53測量機的最小尺寸分辨率常見的有1μm四.測量機的精度測量機精度——測量機本身的精度，主要為坐標位置的點位精度。

不考慮測量頭、被測工件本身定位及表面的狀況及溫度對誤差的影響，只是測量機本身的精度。1.測量機精度54四.測量機的精度測量機精度——測量機本身的精度，主要為測量機的最小尺寸分辨率常見的有1μm2μm、10μm、50μm幾級。其分辨率愈高，測量精度也愈高。測量機精度的表示方法1.測量機精度2.重復精度四.測量機的精度55測量機的最小尺寸分辨率常見的有1μm四.測量機的精度2.重復精度重復精度——測量機重復測量某一尺寸時測量結(jié)果的變動范圍。一般按誤差的正態(tài)分布帶±3δ表示56四.測量機的精度2.重復精度重復精度——測量機重復測量某一尺測量機的最小尺寸分辨率常見的有1μm2μm、10μm、50μm幾級。其分辨率愈高，測量精度也愈高。測量機精度的表示方法1.測量機精度2.重復精度3.示值精度四.測量機的精度57測量機的最小尺寸分辨率常見的有1μm四.測量機的精度3.示值精度示值精度——測量機測量任何已知尺寸所得結(jié)果的誤差范圍。（1）反映了測量機精度和重復精度的綜合效應。（2）示值精度的檢定是用階梯塊規(guī)及杠桿式電感測微儀分別在x、y、z軸三個方向進行測量。58四.測量機的精度3.示值精度示值精度——測量機測量任何已知尺測量頭作為一種測量工具，裝于測量機的垂直運動部件中。測量機的效率和精度與測量頭密切相關。在接觸式測量中，測頭與工件直接接觸進行測量。1.測量頭的功能五.測量頭59測量頭作為一種測量工具，裝于測量機的垂直運動部(1).硬測頭2.測量頭的主要分類1).接觸式測頭按接觸方式劃分:五.測量頭60(1).硬測頭2.測量頭的主要分類1).接觸式測頭按硬測頭常用的硬測頭有：

球形、錐形、盤形測頭、

回轉(zhuǎn)1/4柱面測頭

61硬測頭常用的硬測頭有：

球形、錐形、盤形測頭硬測頭用于曲面和斜面的坐標值測量◆球形測頭62硬測頭用于曲面和斜面的坐標值測量◆球形測頭19硬測頭◆盤形測頭用于測量軸徑的高度和槽的深度63硬測頭◆盤形測頭用于測量軸徑的高度和槽的深度20硬測頭◆錐形測頭用于小圓孔的孔中心位置和孔距的測量64硬測頭◆錐形測頭用于小圓孔的孔中心位置和孔距的測量2硬測頭◆回轉(zhuǎn)1/2柱面測頭可以貼緊端面直接測量兩端面的距離或端面的位置65硬測頭◆回轉(zhuǎn)1/2柱面測頭可以貼緊端面直接測量兩端面的硬測頭◆球形測頭測量曲面坐標值示意圖166硬測頭◆球形測頭測量曲面坐標值示意圖123硬測頭◆球形測頭測量斜面坐標值示意圖267硬測頭◆球形測頭測量斜面坐標值示意圖224硬測頭◆球形測頭測量內(nèi)圓的半徑示意圖3

68硬測頭◆球形測頭測量內(nèi)圓的半徑示意圖325硬測頭◆固定式測頭69硬測頭◆固定式測頭26硬測頭◆高精度觸發(fā)式測頭70硬測頭◆高精度觸發(fā)式測頭27(1).硬測頭(2).軟測頭2.測量頭的主要分類1).接觸式測頭按接觸方式劃分:五.測量頭71(1).硬測頭(2).軟測頭2.測量頭的主要分類1)軟測頭接觸式軟測頭均為電氣測頭?！綦姶鸥袘健舨顒幼儔浩魇健綦娪|點式72軟測頭接觸式軟測頭均為電氣測頭?！綦姶鸥袘健舨钴洔y頭模擬掃描測頭73軟測頭模擬掃描測頭30軟測頭多線式模擬掃描測頭SP600M74軟測頭多線式模擬掃描測頭SP600M31(1).硬測頭(2).軟測頭2).非接觸式測頭2.測量頭的主要分類1).接觸式測頭按接觸方式劃分:五.測量頭75(1).硬測頭(2).軟測頭2).非接觸式測頭2.非接觸式測頭激光掃描測頭76非接觸式測頭激光掃描測頭33(1).硬測頭(2).軟測頭2).非接觸式測頭2.測量頭的主要分類按結(jié)構(gòu)原理劃分:(1).機械式(2).電氣式(3).光學式1).接觸式測頭按接觸方式劃分:五.測量頭77(1).硬測頭(2).軟測頭2