三坐標測量機的綜合性實驗設計與實踐

在三坐標測量的教學課程中,選取學生數(shù)控加工作品為教學測量內(nèi)容,開展項目式教學,在教學中讓學生對自己作品進行質(zhì)量評價。實踐教學表明,該教學方法能讓學生更好地掌握現(xiàn)代測量技術的知識和技能,提高了學習積極性和主動性,學習成果較傳統(tǒng)教學方法更優(yōu)。

本文利用ug軟件設計了一種三坐標測量機專用夾具,介紹了它的總體方案設計及主要零部件的三維設計過程,給出了夾具的結構特點和使用方法,通過虛擬裝配,證明采用這種夾具是可行的,有一定的應用范圍,裝夾靈活、拆卸方便,既提高工作效率,又節(jié)約成本,尤其適用于高校實驗室的教學、科研與創(chuàng)新環(huán)境。

以對減速器箱體進行三維模型重構為例,介紹了wenzel三坐標測量機在規(guī)則零件逆向工程中的應用。用三坐標測量機提取鼠標的表面數(shù)據(jù),然后導入pro/e軟件進行模型重建,介紹了三坐標測量機在自由曲面逆向工程中的應用。把重建的曲面模型導入三坐標測量機的應用軟件,通過測量實物與模型相比較,評定了重建后模型的精度。

從實用角度對三坐標軟件的運用進行了介紹,特別對比較難測量的項目進行了分析并提供了準確的測量方法,對測量數(shù)據(jù)的準確控制從軟件運用等方面進行了優(yōu)化。

三坐標測量機廣泛用于各種檢測中,基于坐標測量原理,可對空間任意處的點、線、面及相互位置進行測量。在使用pcdmis軟件中,可以通過程序模塊間的配合、參數(shù)的設置來達到測量的目的。三坐標測量機簡介三坐標測量機是一種高效率的精密測量儀器。它廣泛地用于機械制造、電子、汽車和航空航天等工業(yè)中。它可以進行零件和部件的尺寸、形狀及相互位置的檢測。

闡述了逆向工程技術的含義及其研究內(nèi)容,指出逆向工程技術中應解決的理論問題和技術關鍵,并說明逆向工程技術的應用、發(fā)展和重大意義。

方規(guī)是測量垂直度的標準器具之一,常規(guī)的方規(guī)校準方法主要采用專用檢具(見圖1)或光電自準直儀,利用自封閉原理來校準方規(guī)的4個角的角度偏差。對于大尺寸的方規(guī)校準(500mm以上),由于體積大、重量大,對

以3d便攜式光學三維掃描系統(tǒng)與三坐標機接觸式測頭配合的復合測量系統(tǒng)為對象,介紹了利用接觸式測量方法和光學掃描方法獲取零件三維數(shù)據(jù)的步驟,比較了2種方法的優(yōu)缺點,并通過實例的操作,應用2種方法得到了零件的三維幾何數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)進行處理后得到了光滑的曲面.

為實現(xiàn)pdc鉆頭的逆向工程,結合三坐標測量機測量數(shù)據(jù)與pdc鉆頭結構特征,建立了pdc鉆頭布齒法相角、側傾角等數(shù)值計算模型,重點解決了測量數(shù)據(jù)的輸入、可視化以及模型算法實現(xiàn)等問題,并利用matlab完成了布齒參數(shù)分析軟件開發(fā).在完成某型號pdc鉆頭切削齒空間位置測量后對其布齒參數(shù)分析及加工誤差計算的結果表明,該系統(tǒng)在pdc鉆頭布齒參數(shù)分析等方面使用便捷且可靠性高,具有一定推廣價值.

介紹圓柱度的概念及常用測量方法,分析三坐標測量機檢測圓柱度的過程,根據(jù)檢測過程闡明引起測量誤差的因素,給出圓柱度的三坐標檢測需要注意的重要參數(shù)設置。

隨著國內(nèi)鐵路事業(yè)的迅速發(fā)展,對鐵路運輸安全的要求越來越高。作為車輛走行部轉向架的核心部件構架的質(zhì)量安全更是不容忽視。

本文針對工程實際應用的問題，利用三坐標測量機進行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理及曲面重構，獲取了實物樣件的cad模型。再將cad模型導入三坐標測量機的應用軟件，通過“數(shù)模比對”，評定了cad模型的精度。

以汽車后橋上殼為實例,分析了反求工程中實物的測量方案,并利用三坐標測量機對實物進行測量,對測試數(shù)據(jù)進行處理,在ug軟件中進行實物的建模。

長懸臂三坐標測量機是用來在線測量工字鋼結晶器內(nèi)腔尺寸的,測量運行過程中,由于長懸臂及測桿的弱剛性和各軸傳導結構的非理想性,造成測桿端部的空間抖動,直接影響測量精度。論文結合有限元分析了產(chǎn)生抖動的原因,基于面陣ccd和圖像處理技術,建立檢測系統(tǒng)并建模,實時檢測測頭觸發(fā)瞬間測桿端部在空間3個方向的抖動位移,在vc++6.0環(huán)境下編寫軟件,通過軟件計算實時修正抖動對測量精度的影響。并通過試驗驗證了該系統(tǒng)的實用性。

根據(jù)雙懸臂式三坐標測量機的結構特點,在剛體模型的基礎上推出測量機的非剛體模型的誤差補償公式。通過對橫梁和立柱的受力分析,推導出附加函數(shù)的回歸方程,從而確定整機的誤差補償模型。最后補償結果證明誤差公式能有效進行補償。

對于嚴重磨損的凸輪,用三坐標測量機接觸式測量,提取凸輪輪廓的數(shù)據(jù),然后導入pro/e軟件進行模型重建和局部修正,在ug軟件中完成了數(shù)控加工程序編制,實現(xiàn)了凸輪的快速反求。利用wenzel三坐標測量機的自動測量封閉自由曲線功能,減小了提取凸輪輪廓數(shù)據(jù)的工作量。

闡述了逆向工程技術的基本原理及流程,提出運用三坐標測量機進行復雜產(chǎn)品逆向設計。詳細介紹了蔡司conturag3三坐標測量機的工作原理、結構組成及數(shù)據(jù)采集方式,并以擺線齒輪為例,說明其逆向設計的基本操作步驟和實際應用效果。

文中微納米三坐標測量機在外尺寸測量過程中，探頭與被測件存在接觸力變形、摩擦力、還有測頭的各向異性等因素，因此，對最終的測量精度有一定的影響。為了進一步提高微納米三坐標測量機的測量精度，本文提出了通過對量塊標準件進行不同角度方向測量，得到探頭在測量外尺寸的不同角度方向測端等效直徑。實驗結果表明通過10mm厚度量塊得到的外尺寸測端等效直徑補償20mm厚度量塊，可以減小一定程度的探頭測端直徑誤差。

北京南航立科機械有限公司是中國運載火箭技術研究院下屬的專營高科技一體化產(chǎn)品的新型實體。該公司生產(chǎn)的nhl單立柱式三坐標測量機．為水平臂移動（立柱懸臂）式，具有全鋼制結構、開放性好、測量范圍大的特點。廣泛適用于航空、航天、汽車、

逆向工程也稱反求工程,是對現(xiàn)有三維實物(樣品或模型),利用三維數(shù)字化測量設備準確、快速測得輪廓的幾何數(shù)據(jù),并加以建構、編輯、修改生成通用輸出格式的曲面數(shù)字化模型,從而生成三維cad實體數(shù)模、數(shù)控加工程序或快速原型制造所需的模型截面輪廓數(shù)據(jù)。介紹了逆向設計,以波輪零件為例,分析了曲面零件特征,說明了應用三維cad軟件建立零件模型過程和方法,論述了基于三坐標測量機的曲面零件的逆向設計和驗證過程。

為了提高三坐標測量機（cmm）的測量效率，提出多色集合理論模型與人工免疫算法相結合的方式規(guī)劃cmm自動測量路徑。通過待測特征與測頭特征、測頭角度和待測面的關系建立多色集合圍道矩陣，然后進行合取運算建立合取圍道矩陣；結合多色集合理論約束模型，采用人工免疫算法，優(yōu)化全局測量路徑。實例表明，該算法提高了三坐標測量機自動檢測效率，并已用于實際檢測，具有一定實踐意義。

葉片型面是整體葉盤設計和加工中的重要參數(shù),能夠顯著影響整機性能。為了精確測量整體葉盤葉片葉型,以三坐標測量機在航空發(fā)動機整體葉盤測量方面的應用為對象,提出了用三坐標測量機通過三維曲線掃描的方法對整體葉盤葉片型面進行檢測,并說明了幾種不同情況的葉片葉型的計算處理方法。利用此方法可以避免傳統(tǒng)二維曲線掃描帶來的余弦誤差,使得計算結果更加準確。