三坐标检测论文

浅谈三坐标在汽车制造的广泛应用

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目录

前言--------------------------------------------------------------------------------2

一、绪论-----------------------------------------------------------------------------2

二、汽车生产中的质量控制-------------------------------------------------------4

三、传统的测量方法------------------------------------------------------------------4

四、三坐标在汽车生产线中的应用------------------------------------------------6

五、总结------------------------------------------------------------------------------21

六、参考文献-----------------------------------------------------------------------22

关键词: 三坐标 DIMS改进

前言

随着我国汽车工业的发展，和入关后汽车工业面临更为积累的竞争，对质量和性能要求的提高，三坐标测量机将在汽车工业得到了更为广泛的应用，而不是仅限于用在计量室的机密检测，更多的是针对工序加工的后续检测，以及汽车最后的完工检测。下面就是本人在车身件尺寸检测的过程中利用一些检测方法发现现场缺陷，并协助提出建议整改意见，就这些工作中，我想挑选一两件来浅谈一下个人体会和心得：GP翼子板与前门匹配出现上下大小头以及前盖与翼子板头部尖角匹配缝隙过小问题的解决（这个是我个人感觉最能体现三坐标的价值，可以重点阐述）。

第一章绪论

三坐标测量机是近二十年来才发展起来的机电一体化的高精度测量仪器。应用广泛，目前主要用于机器制造以及汽车、航空航天、精密仪器等一些大型制造业。由于它可以检测形状复杂的工件，诸如各种箱体零件和模具、空间曲面、壳体零件、齿轮等等。使用三坐标测量机检测零件要比用传统的专用检具或者是通用检具辅助测量可以节省70%到80%的时间，并且可以大大地提高测量精度和减轻劳动强度。随着坐标测量技术的不断发展，已经为我们提供了各种结构、各种精度等级、各种测量范围和自动化程度越来越高的三坐标测量机。各种各样的三坐标测头，使测量能力大大加强。

三坐标测量机由测量机主机(A)、控制系统(B)、测头测座系统(C)、计算机（测量软件）(D)几部分组成。

三坐标测量机的种类很多，按照测量方式可分为接触式和非接触式测量（接触式主要就是利用测针接触零件方式，我们统称为CMM 测量机；而非接触主要是通过光学测量方式，例如白光测量机和激光测量机。），我们主要介绍的是CMM 测量机；CMM 测量机按总体布局分为：活动桥式、固定桥式，以及水平臂式。活动桥式和固定桥式两种由于它的刚性结构稳定所以有很好的稳定性以及精度，但结构布局导致无法测量大型测量，以及底部测量的工件；汽车制造一般用的是双悬臂水平测量机，它主要优点就是就是结构空间开阔，工件容易装夹，便于操作，而且是六面一起全方位（几乎无死角）的测量，但是因为结构原因，手臂伸的越长，精度相对于前者就稍差一点。不过现在随着技术的不断发展，根据手臂的变形系数，从软件方面做一些补偿。这些微差几乎忽略不计了，所以从长远看，双悬臂水平测量机是常规制造业的主流趋势。

活动桥式 固定桥式 水平臂式

A

B

D

C

第二章汽车生产中的质量控制

汽车测量的特点大概有以下三点：品种多，类型多；被检件的形状复杂；覆盖的尺寸量程大且精度也较高。

一、汽车制造是个非常复杂的工艺，大小零件有一万多个，汽车中需要检测的件包括箱体、缸体、齿轮、曲轴，凸轮轴，车身，地盘，以及很多车内外装饰，包括配套的模型、模具，还有整车等等，形状各异，包括了测量的各种的几何要素、各种尺寸与形位误差。

二、曲轴，凸轮轴，包括现在流行的流线型车身等等这些形状怪异的零件都属于典型的形状复杂的零件。

三、覆盖的尺寸量程大且精度也较高主要体现在例如发动机的很多小孔孔径还不到1mm,而整车检测的长度又有好几米，更有发动机内部负责主要工作运转的曲轴，凸轮轴的圆柱度都是在0.01mm以下。

正是由于上述特点，特别是多品种，多类型，形状复杂，使得三坐标测量机在汽车检测中获得广泛应用。

第三章汽车生产质量控制传统的测量方法

传统的检测方法主要分为通用检具测量和专用检具测量：

一、通用检具

顾名思义就是在机械制造方面通用性比价高的测量检具，例如卡尺、千分尺、角尺、百分表、内径表，高度尺，塞尺等等。它的优点在于通用性高，测量的范围比较大，但是缺点也很显而易见，不易操作，测量时间长，易疲劳等等。在过去一般用于零件成品后的完工检查和AUDIT 的评审。

二、专用检具

就是某个零件或者细化的每个工序的专用型检具，例如四门两盖的框型样架检具等等，它的优点在于制造成本相对便宜，操作简便，能适合本零件或者工序的基本要求。但是缺点是容易磨损，精度也不够高，测量的通用性差，一般用于零件粗/中期加工过程中的自检控制或者是本

身精度要求不高的零件检测。

数显卡尺千分尺内劲百分表

上图都属于通用检具

上图是一个检测变速箱外壳的一个位置度和相对距离的专用检具

第四章三坐标在汽车生产线中的应用

一、三坐标测量机的测量过程简介

手动建坐标部分

自动建坐标部分

上图是一个测量程序的执行过程图

第一步：首先要采集零件的测量特征元素

元素特征有：各种样式的点（矢量点，曲面点，交点等）,面，线，