第3章质量控制和运行监控系统-文库吧

【正文】

控型：可按程序通过计算机数控系统进行自动测量。这是目前主要的常用机型。测量原理将被测物体置于三坐标测量空间，可获得被测物体上各测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经计算求出被测物体的几何尺寸，形状和位置。基本原理就是通过探测传感器 (探头 )与测量空间轴线运动的配合，对被测几何元素进行离散的空间点位置的获取，然后通过一定的数学计算，完成对所测得点 (点群 )的分析拟合，最终还原出被测的几何元素，并在此基础上计算其与理论值 (名义值 )之间的偏差，从而完成对被测零件的检验工作。a)b)c)d)三坐标测量机的结构形式结构形式：悬臂式结构：测头易于接近工件，刚性差桥式结构：刚性好，应用广泛立柱式结构：结构与立车相似龙门式结构：结构与门式起重机相似，用于大件测量悬臂式三坐标测量机 操作控制： 手动控制：人工完成计算机辅助手动控制：计算机完成数据处理和相关计 算计算机辅助电动控制：电机驱动测头，计算机完成数 据处理和相关计算直接计算机控制：同 CNC 编程方法 示教再现编程：似机器人编程数控编程：离线 可完成测量项目 三坐标测量机可完成的测量项目测量系统三坐标测量机上测量系统的主要部件是测量头和测长系统。测量头三坐标测量机的测量精度和效率与测量头密切相关。目前常用的测量头有以下几种。机械接触式测头 (硬测头 )，基本上已淘汰电气式测头，根据其原理和功能可分为动态式和静态式两种。是目前应用最广的一种光学非接触式测头，可用于对空间曲面、软体表面、光学刻线等的测量，尤其是不能用机械测头和电气测头测量的工件，只能用光学非接触式测头。常用测量方法点位测量常用于测量对象是由简单几何面构成的普通机械零件。点位测量时对测量头的控制方式有 3种。人工控制、全自动控制、半自动控制连续扫描测量常用来测量曲面。测量曲面时，测量机能对以下 5种扫描轮廓线类型进行控制和数据处理。•扫描轮廓线位于一个通过测量头轴线的平面内。•扫描轮廓线构成的平面与测量头垂直。•扫描轮廓线沿一个柱面。•扫描轮廓线所在平面既不通过也不垂直于测量头轴线。•扫描轮廓线既不位于平面也不沿一个柱面。 实物照片 2) 三维测头三维测头分为导电式测头和触发式测头两种。导电式测头的工作原理：在测头的内部有一个未闭合的有电源电路，该电路断点的两端分别与测头上相互绝缘的测针、测头柄相连接，因此，测头的测针和柄部实际上就是测头内部电路常开开关的两端；当测头通过柄部连接在机床的主轴上时，由于机床和其工作台上的工件 (金属材质 )都是导电体，所以只要测头上测针的触头与工件表面接触，测头内部的电路就会形成闭合回路，电路立即开始工作并在测头主体上产生声光信号，指明其工作状态。触发式测头的工作原理：在测头内部有一个闭合的有源电路，该电路与一个特殊的触发机构相连接，只要触发机构产生触发动作，就会引起电路状态变化并发出声光信号，指示测头的工作状态；触发机构产生触发动作的唯一条件是测头的测针产生微小的摆动或向测头内部移动，当测头连接在机床主轴上并随主轴移动时，只要测针上的触头在任意方向与工件 (任何固体材料 )表面接触，使测针产生微小的摆动或移动，都会立即导致测头产生声光信号，指明其工作状态。三维测头实物在数控机床上采用测头进行测量的工作原理　　在数控机床上采用测头进行测量时，先将测头安装在机床的主轴上，然后操作者手动控制机床移动，使测头测针上的触头与工件表面接触，由于机床的数控系统实时地记录并显示主轴的位置坐标值，因此，可以结合测针的触头与工件的具体位置关系，利用机床主轴的坐标值换算出工件被测量点的相关坐标值。获得工件的各个被测量点的相关坐标值以后，再根据各坐标点的几何位置关系进行相关计算，便可以获得最终的测量结果。测量的工作方式　　测头在数控机床上共有两种工作方式，即：手动方式和编程方式。对于没有信号输出功能的测头，只能采用手动方式。对于具有信号输出功能的测头，两种方式均可采用。　　采用手动工作方式时，机床运动、测量点的坐标值的记录和测量结果的计算均由操作者手动控制，适合单件、小批量或测量项目变化不定的情况。优点是使用安全，操作者不需要特别培训；缺点是不适合测量点很多，计算较复杂和大批量生产的情况。　　采用编程工作方式时，整个测量过程中机床的运动、被测点坐标值的记录和测量结果的计算都由操作者事先编写的程序确定，它特别适合大批量或复杂的测量情况。其优点是对于上述工作情况测量效率高；缺点是要求操作者经过专门的培训。3)激光测径仪216。激光由于其优良的特性（强度高，亮度大，单色性、相干性、方向性好等）在精密测量中