三坐标测量机的使用及环境

量≯6；
④各定位元件限制的自由度原则上不允许重复或干涉(见
下面相关内容分析)；
⑤限制了理论上应该限制的自由度，使一批工件定位位置
一致。
精选
21
6）定位中存在问题
➢ ⑴欠定位：工件定位时，应该限制的自由度没 有被全部限制的定位。实际不允许发生。
图2.7加工槽，有尺 寸A和B的要求
精选
22
⑵过定位(重复定位)：工件定位时，几个定位 元件重复限制工件同一自由度的定位。
x y z
精选
18
图2.3（a）在工件上铣通槽，保证槽宽和槽的 上下、左右位置要求，试确定定位方案
保证槽的上下位置要求：必须限制 保证槽的左右位置要求：必须限制
xxyyzz
槽宽由定尺寸刀具保证
综合结果：
必须限制五个自由度
xx y zz
精选
19
注意问题
1)定位元件限制自由度的作用表示它与工件 定位面接触，一旦脱开就失去限制自由度的作 用。
如下2.7图，位于同一平面内的四个定位 支承钉限制了三个自由度。
不允许：如果工件的定位面为没 有经过机械加工的毛坯面，或虽 经过了机械加工、但仍然很粗糙， 这时过定位是不允许的。
允许：如果工件的定位面经过了
机械加工，并且定位面和定位元
件的尺寸、形状和位置都做得比
较准确，比较光整，则过定位不
但对工件加工面的位置尺寸影响
精选
12
2）工件的实际定位
定位元件的种类：
支承钉；支承板，长销，短销，长V形块， 短V形块，长定位套，短定位套，固定锥销，
浮动锥销等。
注意：定位元件所限制的自由度与其大小、长 度、数量及其组合有关
长短关系、大小关系、数量关系、组合关系
精选
13
工件的 定位面
定位情况
表 1-10 典型定位元件的定位分析
不大，反而可以增强加工时的刚
性，这时过定位是允许的。 精选
23
过定位例
精选
24
7）限制自由度与加工尺寸要求的关系，从 上面几例分析知，一般情况下：
⑴保证一个方向上的加工尺寸需要限制1--3个自由度： ⑵保证二个方向上的加工尺寸需要限制4--5个自由度： ⑶保证三个方向上的加工尺寸需要限制6个自由度。 特殊性例外。如在圆球上铣平面需限制1个自由度，在
圆柱上铣平面需限制2个自由度。
精选
25
㈠ 根据工件加工要求、分析理论 上应该限制哪几个自由度
1．钻 Φ 6H7孔
2．铣两台阶面
精选
26
3．铣b槽
4．车端面保证L
理限：
理限：
精选
27
5．钻d孔
6．铣台阶面
理限：
理限：
精选
28
7．铣前、后两平面
8．a) 钻2个d孔 b) 钻d孔
理限：
a a) 理限：
未知直径和 位置的测头
已知直径并且可以 溯源到国家基准的 标准器。
精选
5
测头校正
在实物基准的每个测量点 的球心坐标同它的已知道 直径比较。有效的测头直 径是通过计算每个测量点 所组成的直径与已知直径 的差值
有效测头半 径
精选
6
测针的校正
➢测针径的修正以及机械坐标系的原点设定。
三次元因为有自动修正使用测针的直径的机能，所以使用的测针必须 实施测针的校正，实施了校正作业的话就会自动设定机械坐标系的原点。
24小时温度变化： 2℃
温度环境 ：工作温度范围： 15－30℃
24小时温度变化： 10℃
输入电压 ： 220V±10%
最大电流 ：约6A（控制系统）
：约6A（标配计算机）
功率 ：控制柜＋计算机＋打印机（2000W左右）
不同的配置，最大功率不同
精选
44
气路的维护和保养
• 定期检查过滤器，放出过滤器、空压机、 储气罐的水和油（每周）；
※本公司的机器是通过键输入测针径的。这时用键输入测针径后进行校正作业。
※注意点 为了正确校正测针要注意：例如校正φ2.0的测头时，测针尺寸要尽量接近φ2.0， 原则上0.0002mm以内。
精选
7
2.工件在夹具中的定位
精选
8
⑷定位基准：
确定工件在夹具中位置的基准， 即与夹具定位元件接触的工件上的点、 线、面。当接触的工件上的点、线、面 为回转面、对称面时，称回转面、对称 面为定位基面，其回转面、对称面的中 心线称定位基准。由工艺人员确定，是 工序图上标“ ”所示的基准。
34
经由段差点建立坐标
精选
35
精选
36
精选
37
元素的尺寸及公差
位置度
下面的实例是输出圆的常规公差：
25.4 ±0 .12
0.24
25.4 ± 0.12
50.8 ±0 .12
精选
0.24
38
元素的尺寸及公差
位置度 下图是理论圆中心的示意图
25.52
测量圆的中心位置
表示 “好” 表示超差
25.18
在三坐标测量中矢量精确指明测头垂直触测被测特征
的方向，即测头触测后的Z回退方(+K向。) I = 0.707
Y
(+J )
J = 0.707
K=0 45度方向矢量
45
°
X
精选
(+I ) 4
测头校正
测头校正对所定义测头的 有效直径及位置参数进行 测量的过程。为了完成这 一任务，需要用被校正的 测头对一个校验标准进行 测量。
矢量可以被看做一个单位长的直线，并指向矢量方向。 相对于三个轴的方向矢量。I方向在X轴，J方向在Y轴，K方 向在Z轴。矢量I、J、K值介于1和-1之间，分别表示与X、Y、 Z夹角的余弦。
+K
K Z Y +J
J
I
精选
X +I 3
矢量方向
矢量用一条末端带箭头的直线表示，箭头表示了它的 方向。X、Y、Z表示三坐标测量机的坐标位置，矢量I、J、 K表示了三坐标测量机三轴正确的测量方向。
精选
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一、传动部件的维护和保养: 定期清理传动皮带和减速皮带齿间灰尘和油污（
每半年）； 定期检查传动部件是否有松动状况（每.年）；
二、 计数系统的维护和保养:
定期擦拭光栅尺（每半年）；
如果是封闭型光栅请注意清除光栅周围的灰尘（ 每半年）；
如果拆装读数头，请不要发生碰撞读数头的情况
；
精选
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控制柜的维护：1.正确开关控制系统； 2.保证电源输入电压稳定； 3.保证不出现突然断电情况； 4.保证测量间湿度适中； 5.正确判断控制柜错误； 6.在专业人员指导下进行控
夹具的定位元件
1 个支承钉
2 个支承钉
平 面
支 承 钉
图示
限制的自由度
X
Y、Z
பைடு நூலகம்定位情况
一块条形支承板 二块条形支承板
3 个支承钉
Z、X、Y
一块矩形支承板
平 面
支 承 钉
图示
限制的自由度
Y、Z
Z、X、Y
Z、X、Y
精选
14
定位情况
图示
限制的自
圆 孔
圆 由度 柱 定位情况 销
图示
限制的自 由度
短圆柱销
Y、Z
Plan 三坐标测量机的使用及环境
Do
Check
Action
制作人：陈相南 2015年5月18日
Improved
精选
1
课程目标
• 坐标测量基础知识 •了解为什么并且如何进行测头校正 •工件定位基本原理 • 完全理解如何建立零件坐标系 •几何要素的检测 •形位公差的计算 •三次元设备保养
精选
2
矢量
制 柜维护；
计算机及软件的维护保养:
1.不要随便安装不明来源的软件；
2.不要在测量的时候执行其他操作；
3.注意电脑病毒的传入；
4.注意备份程序文件。
精选
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2)在分析定位元件起定位作用时不考虑外力 影响，即要分清定位和夹紧的区别。
精选
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5）从上面几例分析总结可知：
①工件在夹具中定位，可以归结为在空间直角坐标系中用
定位元件限制工件自由度的方法来分析；
②工件定位时，应限制的自由度数目，主要由工件工序加
工要求确定；
③一般讲，工件定位所选定位元件限制自由度的数目充其
菱形销
Z
长圆柱销 两段短圆柱销
Y、Z、Y、Z
长销小平面 组合
Y、Z、Y、Z
短销大平面组 合
X、Y、Z、
Y、Z
X、Y、Z、Y、
Z
精选
15
3）完全定位和不完全定位
根据工件加工面的位置度（包括位置尺寸）要 求，需要6个根据工件加工面的位置度（包括位 置尺寸）要求自由度全部被限制的定位，称作 完全定位
根据工件加工面的位置度（包括位置尺寸）要 求，仅需要限制1个或几个（少于6个）自由度 的定位。称作不完全定位。
精选
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4） 举例
图2.1为轴上通铣键槽
X，Z方向移动 自由度,
X，Z方向转动 自由度
（轴上通铣键槽）
xz
x z
精选
17
图2.2为长方体上通 铣平面
X,Y方向转动自由度, Z方向移动自由度
精选
b b) 理限：
29
3-2-1法建立坐标系
3-2-1法建立坐标系是三坐标测量机最常用的建立坐标 系方法，如下图所示建立坐标系：
1、在零件上平面测量3个点拟合一平面找正。
2、在零件前端面上测量2个点拟合一直线旋转轴。
3、在零件左端面测量1个点设定原点。
精选
30
精选
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精选
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精选
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精选
精选
9
1）六点定位原理
一个物体在空间可以有六个独立的运动，在直角座标 系中分别为3个平移运动和3个转动。习惯上，把上述6
个独立运动称作六个自由度。
ZZ
Y
X
X
X
精选
Y
10
在实际应用中，常把接触面积很小的 支承钉
支承钉看作是约束点
精选
11
六点定位原理：
一个物体在空间可以有六个独立的 运动，若采用6个按一定规则布置的约 束点，就可以限制工件的6个自由度， 实现完全定位，称为六点定位原理。
• 定期清洗过滤器，清洗滤芯或者更换滤芯 （每季度）；
• 定期擦拭导轨，检查导轨表面是否有异常 状况（每季度）；
• 定期检查气管是否有老化的情况（例如变 黄）（每半年）
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三、测量机部件的维护与保养
精选
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1. 机械部件（主机）的维护与保养 •气路系统；
•传动系统；
•计数系统。
精选
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Z轴平衡的调整（请不要随意调整） 1 将测座角度调整到90，0，防止操作失误碰撞测头。 2 按下急停开关。 3 一人托住Z轴，上推下拉，感觉平衡效果。 4 另一人调整平衡阀，两人配合调到向上和向下用力感觉一致为止。
50.68
50.92
精选
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垂直度
0.15 A
0.15 MM宽的公差带
A
A
实际表面的可能方位。
精选
40
精选
41
平行度
0.15 A
0.15 MM宽的公差带
A
A
实际表面的可能方位。
精选
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倾斜度
35 °
A
0.5 A
35 °
0.5 MM宽的公差带
实际表面的可能方 位。
A
精选
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测量机使用环境
温度环境 ：工作温度范围： 18－22℃