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一种车铣复合零件的三坐标测量

2018-10-21李倩吴亮

大科技·C版 2018年4期
关键词:坐标系工件间距

李倩 吴亮

摘 要:利用海克斯康PMM12.10.07型三坐标测量机测量零件的面线间距;根据零件的特点,合理选择测针,通过手动采集数据点粗建坐标系,根据图纸尺寸编程,自动运行程序得出数据。

关键词:PMM12.10.07三坐标测量机;面线间距

中图分类号:TG659 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)11-0207-01

1 三坐标测量机简介

三坐标测量机以其高精度高柔性以及优异的数字化功能,成为现代化制造的重要手段之一。工业生产在重视产品质量的同时也非常关注效率,传统的测量工具(如千分尺、卡尺、量块等)测量精度都不高,对于精度要求不高的工业产品来说是可以适用的,但是对于高精尖产品来说,这些测量工具万万不能满足要求,一个个去测量零件也非常耗费人力物力。而三坐标测量机的出现正式打破了这一难题,使得高精尖的零部件实现量产,三坐标测量机成为了工业发展的重要工具之一。

三坐标测量机由测量机主机、控制系统、测头测座系统、计算机(测量软件)几部分组成。本次测量所使用的三坐标测量机型号为PMM12.10.07。它的探测系统为LSP-S2,软件为Quindos,测量精度可达0.6+L/800,测量范围(mm)为1200×1000×700。该型号三坐标测量机测量精度极高,能够处理具有复杂形状工件的检测,是真正意义上的通用测量中心。

使用的QUINDOS软件,是一款功能强大的评价与分析工具,专长于完成各种几何量的评价与分析、并可广泛兼容。该软件尤其适合于在各种动力总成的测量应用,包括汽车、航空航天、能源以及机械制造行业QUINDOS支持精密的扫描型测量机的数学算法,具有各种不同类型的计算方法,可用于将测量电云转换成型面特征(如内外插补和最小二乘法等)。QUINDOS具有完善的评价分析功能,可完成各种箱体类工件、自由曲面零部件和复杂形状零部件的测量与分析。QUINDOS胜任包括常规几何量,自由曲面和特殊几何形状在内的各类测量任务,可以在同一台机器上(三坐标测量机或者形状检测仪)完成。

2 面线间距测量原理

对于某些没有办法直接测量的元素,我们可以通过已经测量的元素,使用构造的方法获得。该零件的中心线必须由三个圆的圆心连线求得。

在评价距离时,需要注意零件的评价方向性。如果没有建立合适的坐标系,评价某一方向的距离时,则评价不出正确的数据。根据图纸上标注的尺寸,合理利用基准元素建立好坐标系,是评价间距的关键步骤。

在评价面线间距时,软件会计算出测量面的质心点,从而计算该质心点到直线的距离,该距离投影到坐标系的某一方向的长度值,即为该面线的间距。

3 零件装夹

由于零件是大批量生产,需要长期进行抽检,制作了工装胎具便于长期抽检。

如图1所示,将该胎具固定于大理石工作台面上,该胎具的平面1与平面2的平行度小于0.01mm,平面2的平面度小于0.01mm。每次测量时,将零件置于该胎具之内,用胶枪辅助固定,确保不会晃动之后,即可开始执行程序,完成测量工作。如图2,工件正确固定安装在胎具之内,继而开始后续工作。

4 测量步骤

4.1 测针配置

根据测量要求(即测量端面到三个圆连心线的距离),分析测量对象为2个圆柱孔、1个外圆、端面及其余建立坐标系需要测量的对象,故需要两根测针。

4.2 具体步骤

4.2.1 校验测针

三坐标测量机运行前要保证环境温度在20±1℃,湿度控制在45~60%。三坐标测量机保证轨道、台面清洁,标准球擦拭干净不能有杂质、灰尘,否则会影响测量结果。对两根针分别进行校验,校验时测量标准球直径的误差要求小于0.001mm。

4.2.2 手动建立工件坐标系

采用平面-直線-点建立工件坐标系,在零件的上表面采集不在一条直线上的三个点构造平面。零件的端面上采集在Y方向上的两个点构造直线。在零件的内圆柱孔上采集一个圆构造点,这样就建立好坐标系。建立好坐标系后不能再移动零件。

4.2.3 自动建立工件坐标系

用三坐标测量机自动测量,尽量减少人为因素给基准带来的测量误差。

4.2.4 自动测量工件

具体程序如下:

GENPLA

MEPLA:自动测量端面PLA_2

USEPRB:调用测针PRB_1

GENCIR

MECIR:自动测量圆CIR_2

GENCIR

MECIR:自动测量圆CIR_3

COLPTS:用CIR_1、CIR_2、CIR_3构建中心线AXI_2

4.2.5 评 价

DIPNTPNT:评价端面PLA_2与中心线AXI_2的距离。

报告结果如下:

从测量报告上可以看出,该零件的面线间距为25.1732,在公差范围之内。

5 小 结

(1)正确建立评价面线间距的坐标系,便于得到正确的结果。

(2)根据零件特点,制作合适的胎具,以便于自动测量零件。

(3)合理配置测头、测针,根据图纸编程,自动运行得出数据,进行数据评价,得出该零件的面线间距为25.1732。

参考文献

[1]海克斯康测量技术(青岛)有限公司.实用坐标测量技术[M].北京:化学工业出版社,2007.

[2]徐茂公.公差配合与技术测量[M].北京:机械工业出版社,2011.

收稿日期:2018-3-5

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