第8章三坐标测量机ppt课件.ppt

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1、§8-1概述§8-3三坐标测量机的测量系统§8-4测量数据处理§8-2三坐标测量机的类型和组成第八章三坐标测量机§8-7测量机的特殊应用与发展趋势§8-5坐标测量机的自动测量方法§8-6三坐标测量机的精度评定§8-1概述一、问题的提出如何测量进气管、缸盖结合面的平面度？三坐标测量机三坐标测量机（CoordinateMeasuringMachining，简称CMM）是20世纪60年代发展起来的一种以精密机械为基础，综合运用电子、计算机、光栅或激光等先进技术的高效、综合测量仪器。它可以与自动机床、数控机床等加工设备相配套，便于对复杂形状零件快速可

2、靠的测量。电子技术、计算机技术、数字控制技术以及精密加工技术的发展为三坐标测量机的产生提供了技术基础。二、三坐标测量机简介§8-1概述CMM基本原理是通过测得被测要素的X、Y、Z三维坐标值，再进行相应的数据处理，得到其要求的特征值。三坐标测量机具有较大的万能性。各种复杂形状的几何表面，只要测头能够采样，就可得到各点的坐标值，并由计算机完成数据处理。测量时，不要求被测工件的基准严格与测量机坐标方向一致。可以通过测量实际基准的若干点后建立新的坐标系，从而节省了工件找正的时间，提高了检测效率。由于使用计算机进行控制、采样和处理，并运用误差补偿技术，

3、因此可以达到很高的测量精度。§8-1概述1960年，英国制造出世界上第一台三坐标测量机，到20世纪60年代末，已有近十个国家的三十多家公司在生产CMM，不过这一时期的CMM尚处于初级阶段。进入20世纪80年代后，以美国、日本等为代表的众多公司不断推出新产品，使得CMM的发展速度加快。现代CMM不仅能在计算机控制下完成各种复杂测量，而且可以通过与数控机床交换信息，实现对加工的控制，并且还可以根据测量数据，实现反求工程。目前，CMM已广泛用于机械制造业、电子工业、航空航天工业和国防工业等各部门，尤其汽车工业成为质量控制不可缺少的测量设备。§8-1

4、概述§8-2CMM的类型和组成一、CMM的类型（一）按CMM的技术水平分类1．数字显示及打印型这类CMM主要用于几何尺寸测量，可显示并打印出测得点的坐标数据，但要获得所需的测量结果，还需进行人工运算，其技术水平较低，目前已基本被陶汰。2．带有计算机进行数据处理型这类CMM技术水平略高，目前应用较多。其测量仍为手动或机动，用计算机处理测量数据，可完成诸如坐标变换、孔心距计算、偏差值计算等数据处理工作。3．计算机数字控制型这类CMM技术水平较高，可像数控机床一样，按照编制好的程序自动测量。§8-2CMM的类型和组成(h)（二）按CMM的测量范围分

5、类1．小型坐标测量机这类CMM在其最长一个坐标轴方向上的测量范围小于500mm，主要用于小型精密模具、工具等测量。2．中型坐标测量机这类CMM在其最长一个坐标轴方向上的测量范围为500～2000mm，是应用最多的机型，主要用于箱体、模具类零件的测量。3．大型坐标测量机这类CMM在其最长一个坐标轴方向上的测量范围大于2000mm，主要用于汽车与发动机外壳、航空发动机叶片等大型零件的测量。§8-2CMM的类型和组成（三）按CMM的精度分类1．精密型CMM单轴测量不确定度小于1×10－6L（L为测量长度mm），空间测量不确定度小于（2～3）×10－

6、6L；一般在具有恒温条件的计量室内用于精密测量。2．中、低精度型CMM中等精度：单轴测量不确定度约为1×10－5L，空间最大测量不确定度为（2～3）×10－5L。低精度：单轴最大测量不确定度大体在1×10－4L左右，空间最大测量不确定度为（2～3）×10－4L，这类CMM一般放在生产车间内，用于生产过程检测。§8-2CMM的类型和组成二CMM的组成三坐标测量机是典型的机电一体化设备，它由机械系统和电子系统两大部分组成。机械系统：由三个正交的直线运动滑台构成。三个方向上均装有光栅尺用以度量位移值，测头装在Z方向端部,用来触测被测零件表面尺寸变化

7、。电子系统：一般由光栅计数系统、测头信号接口和计算机等组成，用于获得被测坐标点数据，并对数据进行处理。§8-2CMM的类型和组成三、CMM的结构布局三坐标测量机是由三个正交的直线运动滑台（坐标轴）构成的，这三个坐标的相互配置位置（即总体结构形式）对测量机的精度以及对被测工件的适用性影响较大。下面对目前常见的几种CMM结构形式的结构特点和应用范围作简要介绍。§8-2CMM的类型和组成1、悬臂式结构：结构简单，具有很好的敞开性，但当滑架在悬臂上作Y向运动时，会使悬臂的变形发生变化，故测量精度不高，一般用于测量精度要求不太高的小型测量机。立柱移动工

8、作台移动悬臂式三坐标测量机1，2§8-2CMM的类型和组成立柱固定2、桥式结构：桥式结构是目前应用最广泛的一种结构形式，其结构简单，敞开性好，工件安装在固定工作台上