1测量技术及设备在机械制造业中的应用.ppt

广州市新技术推广站职业技能鉴定所广州市新技术推广站职业技能鉴定所广州市数控加工职业技能培训中心广州市数控加工职业技能培训中心 2010-10-12 2010-10-12 测量技术及设备在机测量技术及设备在机械制造业中的应用械制造业中的应用?1、三坐标测量机的发展历史三坐标测量机的发展历史??2 2、三坐标测量机的作用及应用场合、三坐标测量机的作用及应用场合?3、三坐标测量机的类型三坐标测量机的类型?4、激光扫描仪的应用激光扫描仪的应用 1 1、三坐标测量机的发展历史、三坐标测量机的发展历史?第一台三坐标测量机出现于 60 年代中期。它是手动的 RapidCheck 型号,制造商可能是意大利的 DEA 公司或者 Hansford 公司,这些早期型号今天看来十分简单,同时也不配有计算机。?早期的测头的测头是刚性的锥型测头,也叫硬测头, 测量数据需要手写在检查报告上?引入计算机–下一个里程碑是计算机的引入,当初引入的计算机软件是为了应用简单的数学公式来计算零件与测量机轴线的平行程度,这样大大减少了操作者用来把零件与测量机轴线机械找正的时间。?引入电子测头–与引入计算机的同时,第一个电子测头也被应用, 这是 RENISHAW 公司的 TP1 测头,这种测头用来替代了锥型测头。电子测头的引进,要求计算机的软件增加相应的功能,即对电子测头和光栅尺传来的信号和数据进行处理。三坐标测量机的发展历史三坐标测量机的发展历史三坐标测量机的发展历史三坐标测量机的发展历史?三坐标测量机成为机动型–下一步改进是在测量机的每一轴上加上驱动电机及相应的电子控制系统,这样软件又需要加上关于运动数学模型的部分和基本的元素自动测量功能。?数学模型–那时的数学模型只对元素采最少数量的测点,例如三点来测平面,三点测圆,两点测直线。为了改进测量机的测量重复性,优化(最佳拟合)的数学模型方法应用于软件,这样许多元素可以应用多点测量,用平均值来评价位置及尺寸,当多点计算的方法解决以后,加上了关于平面度,圆度及直线度计算的软件。三坐标测量机的发展历史三坐标测量机的发展历史?更高的速度–由于测量机越来越多的放在生产的环境中,速度因素被越来越多的考虑。能让速度更快,而同时保持其精度,意味着对机械结构必须选用新的材料。花岗岩取代了铸铁用来作基础平台,花岗石有良好的吸振性能及热稳定性,即花岗石不会由于温度变化而产生较大的变形,这与铸铁一样。–早期的桥架和主轴用铝结构的材料,但铝被替代。现时在寻找更轻更稳定的材料,最终选用了碳矸维或陶瓷。受温度影响越少的材料,对测量机精度的受益越大。三坐标测量机的发展历史三坐标测量机的发展历史?最大的变化–软件–探测系统三坐标测量仪基本结构?高精度机械结构?数据处理和控制系统? CMM 软件?传感器?因为任何形状都是由空间点组成,所有的几何量测量都可以归结为空间几何点的测量,因此精确进行空间点坐标的采集,是评定任何几何形状的基础。?坐标测量技术是以点的坐标位置为基础的,它分为一维、二维和三维测量。?三维测量,又称三维扫描(俗称抄数),就是测量实物表面的三维坐标点集,得到的大量坐标点的集合称为点云( Point Cloud) 。坐标测量机是一种几何量测量仪器, 它的基本原理是将被测零件放入它容许的测量空间,精密地测出被测零件表面的点在 X, Y, Z 三个坐标位置的数值,根据这些点的坐标数值经过计算机数据处理,拟合形成测量元素,如圆、球、圆柱、圆锥、曲面等,经过数学计算得出形状、位置公差及其它几何量数据。 2 2、三坐标测量机的作用及应用场合、三坐标测量机的作用及应用场合?三维测量除了用于产品检测之外,还可以用于以下领域: – CAD/CAM/ 逆向工程(RE)/ 快速成型(RP) ?扫描实物,建立 CAD 数据;或是扫描模型,建立用于检测部件表面的三维数据?模具设计?对于不能使用三维 CAD 数据的部件,建立数据?使用由 RP 创建的真实模型,建立和完善产品设计–个性化设计,如服装 CAD –有限元分析的数据捕捉