测量员三坐标测量机教材培训课件

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• 一个基本模型 • 一个测头 • 三维坐标 • 三组坐标系
测头
三坐标测量机原理
• 一个基本模型 • 一个测头 • 三维坐标 • 三组坐标系
三维坐标
Z
o
Y
X
以X轴为主轴依次定义另两个轴
三坐标测量机原理
• 一个基本模型 • 一个测头 • 三维坐标 • 三组坐标系
• 机器坐标系（X，Y，Z ）
• 工件坐标系（X ´ ，Y ´ ，Z ´ ）
PPT课 件 下 载 ： www.1ppt.com/kejian/
范 文 下 载 ： www.1ppt.com/fanwen/
试 卷 下 载 ： www.1ppt.com/shiti/
教 案 下 载 ： www.1ppt.com/jiaoan/
测量员三坐标测量机教材培训课件
三坐标测量机
1、三坐标测量机概述
4.几何形状扫描
发动机零件反求
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CNC测量模式：
人工编制测量程序，测量机自动检测
自学习测量模式：
通过自学习模式下零件测量，生成零件测量程序
系统组成
• 系统构成
主体、控制箱、计算机、手控盒、测头控制箱、电源系统、气源系统
• 主体结构形式：
底座、测量工作台、立柱、X向支撑梁和导轨、Y向支撑梁和导轨、 Z轴部件、测头、驱动电机及测长系统
• 测头坐标系（A，B，C）
Z
o
X
Z´ Y´
o´ P
X´
oY
X l1 m1 n1
Y = l2 m2 n2
Z
l3 m3 n3
x´ g y´+ h z´ k
1.4三坐标测量机的分类
按CMM的技 术水平分类
数字显示及打印型 带有计算机进行数据处理型 计算机数字控制型
按CMM的测 量范围分类
小型坐标测量机 中型坐标测量机 大型坐标测量机
或铸钢制成的，但近年来，各生产厂家已广泛采 用花岗岩来制造工作台，这是因为花岗岩变形小、 稳定性好、耐磨损、不生锈，且价格低廉、易于 加工。有些测量机装有可升降的工作台，以扩大 Z轴的测量范围，还有些测量机备有旋转工作台，
以扩大测量功能。
2.3 导轨
其结构中有六个气垫2（水平面四个，侧面两个），使得整个桥 架浮起。滚轮3受压缩弹簧4的压力作用而与导向块5紧贴，由弹 簧力保证气垫在工作状态下与导轨导向面之间的间隙。当桥架6 移动时，若产生扭动，则使气垫与导轨面之间的间隙量发生变化， 其压力也随之变化，从而造成瞬时的不平衡状态，但在弹簧力的 作用下会重新达到平衡，使之稳定地保持10μm的间隙量，以保 证桥架的运动精度。气浮导轨的进气压力一般为3～6个大气压， 要求有稳压装置。
电气接触式动态测头
测杆安装在芯体上，而芯体
则通过三个沿圆周1200分布的钢 1
球安放在三对触点上，当测杆没
有受到测量力时，芯体上的钢球
与三对触点均保持接触，当测杆
的球状端部与工件接触时，不论
2
5
3
受到X、Y、Z哪个方向的接触力，
4
6
至少会引起一个钢球与触点脱离
接触，从而引起电路的断开，产
生阶跃信号，直接或通过计算机
• 开启电源：依次接通交流稳压电源，UPS电源，控制
箱电源和计算机电源。
• 启动测量程序： WTUTOR屏幕出现SOI页面。
• 机器初始化：依次单击“电源”、“初始化”键，机器完
成通讯和坐标初始化。
测头与零件坐标管理
测头管理： — 测头标定 — 测头校正 — 数据存储。
建立零件参考坐标系： — 定义三个相互垂直的坐标轴 — 零件坐标系原点相对于机器坐标系原点的位置 — 存储参考坐标系
1 2 3
5 4
测头附件
(a)
(b)
3 2
1
(c)
(d)
4
(e) 5
6 7
Y
Z X
O 图3 叶片型面测量
测头附件
2Baidu NhomakorabeaB 1 A (a)
2 1 (b)
测头及附件
4 三坐标测量的控制系统
* 控制系统的结构
手动型与机动型控制系统 CNC型控制系统
* 测量进给控制 * 控制系统的通信
5 三坐标测量的软件系统
* 人机对话和编程软件
图示及窗口编程方式 自学习编程方式 脱机编程 上位机编程
* 测量软件包
* 系统调试软件
* 系统工作软件
内、外圆柱直齿轮和斜齿轮的测量
直伞齿轮测量
螺旋伞齿轮测量
叶片测量
整体叶轮测量
MISTRAL070705坐标测量主机
MISTRAL070705技术指标
测量机主要参数： 型号： MISTRAL 070705 有效行程： 710×660×460 mm 测量精度： 3.5+4×L/1000μm 主体结构： 斜桥式、气浮导轨 分辨率： 0 .5μm
就可计算出孔的直径及圆心坐标OI；
三坐标测量机的工作原理
三坐标测量机基本原理
• 一个基本模型 • 一个测头 • 三维坐标 • 三组坐标系
三坐标测量机原理
• 一个基本模型 • 一个测头 • 三维坐标 • 三组坐标系
基本模型
G
M
X
G： 测量点数据 X： 运算 M ：工件几何参数
基本模型
三坐标测量机原理
• 控制系统（ B3P）
电源板、逻辑运算板、电机驱动板、故障检测板
测头
打印机
计算机
串行线
测量机主体
控制箱
RENISHAW 测头控制盒
手控盒
冷干机
油水分离
空气压缩机
UPS
稳压源
220V
380V
三坐标测量机系统构成框图
TU04 手控盒
计算机
LOG186卡
DEAC B3 P 数控设备
电源板
PWM24卡
控制采样电路，将沿三个轴方向
的坐标数据送至存储器，供数据
处理用。
TP20触发式测头
静态测头
7 6
89
5 4
3 2 1
10 11 12 13 14
15
16
Z (a)
X 17
18
20
21
22
19
23
24
(b) 25 26 27
(c) 28 29 30 31
(d)
SP80模拟扫描测头
激光非接触式测头
6
A-A
5
4
3
A
A
2
1
3 三坐标测量机的测量系统
3.1 标尺系统
机械式标尺系统（如精密丝杠加微分 鼓轮，精密齿条及齿轮，滚动直尺） 光学式标尺系统（如光学读数刻线尺，光 学编码器，光栅，激光干涉仪）
电气式标尺系统（如感应同步器，磁栅）
3.2 测头系统
机械接触式测头
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
PPT模 板 下 载 ： www.1ppt.com/moban/ 行 业 PPT模 板 ： www.1ppt.com/hangye/
节 日 PPT模 板 ： www.1ppt.com/jieri/
PPT素 材 下 载 ： www.1ppt.com/sucai/
PPT背 景 图 片 ： www.1ppt.com/beijing/ PPT图 表 下 载 ： www.1ppt.com/tubiao/
PILZ 卡
RENISHAW
测
头
光栅 数据采集
测量机 电缆
XYZ
应急按钮
驱动电机
X Y Z驱动电机状态
(过流、过热、断路等检测)
DEAC B3P控制系统框图
~220V
测量步骤
确定 测量方案
输出 测量报告
开机 测量操作
测 头与零件 管理
输出设置
确定测量方案
分析图纸尺寸及形位公差要求以及零件的具体结构确定：
优 秀 PPT下 载 ： www.1ppt.com/xiazai/ PPT教 程 ： www.1ppt.com/powerpoint/
Word教 程 ： www.1ppt.com/word/
Excel教 程 ： www.1ppt.com/excel/
资 料 下 载 ： www.1ppt.com/ziliao/
1.2 三坐标测量的组成
机械系统
Y
3
2
4 X
5
6
电子系统
1
1—工作台 2—移动桥架 3—中央滑架 4—Z轴 5—测头 6—电子系统
1.3 三坐标测量机的工作原理
Z
A
1
I3
OI
2
O Y
X
要测量工件上一圆柱孔的直径，可以在垂直于孔轴线的截面I内 ，触测内孔壁上三个点（点1、2、3），则根据这三点的坐标值
输出设置
— 外围设备控制：
屏幕、打印机、文件
— 几何元素的输出格式控制：
测量值、误差值、完全值
测量操作
1. 直接测量 利用测量活动页的元素测量功能直接测量获得尺寸
2. 构造元素 利用测量存储的几何元素的特征点得到一个新 的元素或获得尺寸
3. 计算关系： 计算几何元素之间关系的而获得尺寸或形位误差
根据图纸设计基准确定测量基准
确定检测几何尺寸项和获取方式 __ 直接检测尺寸、 __ 通过间接测量构造尺寸 __ 计算几何元素之间的关系而获得尺寸
确定各几何元素所需要输出的参数项目。
测量机开启程序
• 开启气源：依次开启空压机、冷干机和测量机气源，
检查气压是否在0..4～0.5Mpa范围之内。 如果不在 此范围内则可通过气源调节阀调节。
系统构成： DEA测量机、计算机、 TUTOR 测量软件
MISTRAL070705功能简介
手动测量模式：
几何元素测量：点、线、面、孔、球、圆柱、圆锥、槽、抛物面、环 几何元素构造：点、线、面、孔、球、圆柱、圆锥、槽、抛物面、环 计算元素关系：元素间距离、相交、对称、投影、角度等关系 位置误差检测：平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、位置度、对称度
按CMM的精 度分类
精密型CMM 中、低精度CMM
按CMM的结构形式分类
2 三坐标测量机的机械结构
2.1
(a)
(b)
(c)
结
构
形
式
(d)
(e)
(f)
(g)
(h)
(i)
(a)移动桥式
(b)固定桥式
(d)龙门式
(e)悬臂式
(h)横臂立柱式
2.2 工作台 早期的三坐标测量机的工作台一般是由铸铁
1.1 三坐标测量机的产生 1.2 三坐标测量机的组成 1.3 三坐标测量机的工作原理 1.4 三坐标测量机的分类
1.1 三坐标测量的产生
三维测量工件增多 生产线节拍要求 在线检测需要 反求工程需要
进入20世纪80年代后，以ZEISS、LEITZ、DEA、LK、三丰、SIP、 FERRANTI、MOORE等为代表的众多公司不断推出新产品