三坐标测量机培训教程.doc

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1、三坐标测量机基础培训教程无锡职业技术学院2008年6月前言机械设计、制造及检测是机械工程领域的三大技术支柱及研究内容。随着计算机辅助技术的发展，计算机辅助设计、制造及检测的应用日益普及，尤其是计算机辅助设计和制造技术，在目前的机械类课程教学中起到越来越重要的作用。随着我国机械工业的迅速发展和市场竞争的日益激烈，计算机辅助检测技术作为提高产品质量的重要手段以及逆向工程技术的发展，也日渐形成为一门独立的学科获得了迅速的发展。在工业应用上，各种计算机辅助检测工艺及系统推陈出新。除传统的三坐标测量机外，近几年发展起来许多新的检测工艺如激光扫描测量、影像测量、照相测量等等。检测设备除传统的台

2、式机外，还涌现了关节臂式、手持式等测量设备。而目前高校机械工程教学中对检测领域的教学还仅限于传统的工具阶段，虽有“互换性及技术测量基础”，“几何量精度设计与检测”，“形状与位置公差”等与检测相关的课程，但这些课程的教学还局限于传统的游标卡尺、千分尺、水平仪等简单检测工具的教学。对基于计算机辅助检测技术的新一代高精度、高柔性、数字化的检测原理及工业应用领域几乎没有涉及。显然这是今后机械和仪器仪表类课程教学和改革中必须加强的内容，以提高学生的实际动手能力和适应社会需要的能力。本校本教程过小容负责编辑整理，在编写过程中得到了三坐标测量机生产厂家其他有关高等院校和职业技术学院的大力支持与帮

3、助，同时还参阅了几十种相关的书籍及其他文章资料，谨在此予以致谢。由于编者的水平所限，书中难免存在着缺点或疏漏，恳请批评指正。目录第一章计算机辅助检测技术概论1.1计算机辅助检测的基本概念1.2计算机辅助检测技术与系统1.3三坐标测量机1.4计算机辅助检测技术的应用1.5计算机辅助检测技术的发展趋势1.6标准球定义与检验1.7几何元素构造第二章三坐标测量软件MWorks-DMIS简介2.1MWorks-DMIS软件的主要功能特性2.2MWorks-DMIS软件的安装与启动2.3MWorks-DMIS软件的用户界面2.4软件的环境、视图与窗口第三章三坐标测量机测头系统配置3.1分步式配

4、置测头系统3.2向导式创建测头系统第四章三坐标测量机坐标系的建立与变换4.1坐标系的建立4.2坐标系的旋转、平移、清零与转换4.3坐标系的存储、调用与删除第五章零件几何特征的测量5.1点线面测量5.2圆圆柱圆锥的测量5.3球椭圆的测量5.4曲线曲面的测量5.6点云与数模对比测量第六章几何特征的构造6.1求交6.2平分6.3拟合6.4投影6.5相切到6.6相切过6.7垂直过6.8平行过6.9移位第七章零件的公差分析7.1尺寸公差7.2形状公差7.3定位公差7.4定向公差7.5跳动公差7.6截面绑定7.7数模对比设置第八章三坐标测量机的测量文件8.1测量文件的存储与调用8.2测量文件的

5、编辑与修改8.3测量文件的重复执行8.4CAD模型的输入输出第一章计算机辅助检测技术概论1.1计算机辅助检测的基本概念在传统的机械检测领域，游标卡尺、千分尺、螺旋测微仪等工具是手工检测机械零件或装配件的主要工具。这种检测方式的优点是成本低、检测方便、易学易用，但缺点是检测精度不高、检测效率低、对于复杂零件的检测无能为力。自上世纪七十年代以来，计算机辅助工程技术获得了迅猛的发展。在机械工程领域，计算机辅助工程在设计、加工、分析、检测以及制造过程管理方面都获得了广泛的应用，形成了一系列的新兴学科，如计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助分析（CAE）、计算机辅助

6、检测（CAI）、产品数据管理（PDM）等等。计算机辅助检测是综合利用机电技术、计算机技术、控制及软件技术而发展起来的一项新技术，其特点是测量精度高、测量柔性好、测量效率较高，尤其是对复杂零件的检测，更是传统测量方法所无法比拟的。经过近几十年的发展，计算机辅助检测系统已经发生了很大的变化。从测量原理上来看，计算机辅助检测技术已经由当初的接触式测量扩展到非接触以及复合式测量。测量的设备也由当初唯一的三坐标测量机扩展到目前的激光测量仪、影像（视频）测量仪、照相（摄影）测量仪等检测工艺比较丰富的产品系列。顾名思义，接触式测量仪就是指测量器具通过与被测工件的表面接触获取物体表面的坐标信息。接

7、触式测量的典型产品是三坐标测量机。非接触式测量是指利用工业CCD镜头或激光对物体表面进行测量从而获得物体三维坐标信息的测量工具。目前此类系统主要有激光测量仪、影像（视频）测量仪、照相（摄影）测量仪等。复合式测量则是指在同一个测量工具上集成了两种以上的测量方式，如接触式的探针测头和影像测量或激光测量。1.2计算机辅助检测技术与系统1.2.1接触式测量系统接触式测量是指在测量过程中测量工具与被测工件表面直接接触而获得测点位置信息的测量方法。目前常用的接触测量方法包括：三坐