坐标测量技术.
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1、三坐标测量技术三坐标测量技术 第一章第一章 概述概述1 第二章第二章 坐标测量机的结构坐标测量机的结构2 第三章第三章 坐标测量机测头及控制系统坐标测量机测头及控制系统3 第四章第四章 坐标测量机的软件坐标测量机的软件45提纲提纲1.1.概述概述1.1.概述（续）概述（续）通过运转探测系统，测量工件表面空间坐标的测量系统。(ISO 10360-1:2000)w 1956年英国Ferranti公司，第一台坐标测量机的出现(光栅的出现)w 1963年，DEA推出大型机(2500 x1600 x600mm)w 1972年，Renishaw推出接触式触发测头 1973年，ZEISS、Leitz推出扫描
2、测头w 1974年，Brown & Sharpe 推出CNC数控测量机w 1989年，Brown & Sharpe 推出基于CAD系统的测量软件 2001年，Wilcox推出DCI、DCT技术w 2003年， Hexagon推出EMS概念及面向任务的测量解决方案.w 2005年， Hexagon推出多尺寸测量范畴(大、中、微尺寸)概念1.1.概述（续）概述（续）1.11.1第一个里程第一个里程第一台坐标测量机的诞生第一台坐标测量机的诞生1.11.1第二个里程碑第二个里程碑接触断接触断开开触发测头和比例测头触发测头和比例测头的出现把测量机精度的出现把测量机精度提到微米及亚微米级，
3、提到微米及亚微米级，并为应用计算机处理并为应用计算机处理及数控打下了基础及数控打下了基础 。1.11.1第三个里程碑第三个里程碑CMMsMEASURING ROBOTSCNC测量机及其附件的出现，使测量机成为制造产业链中不可缺少的一员。测量机及其附件的出现，使测量机成为制造产业链中不可缺少的一员。1.11.1第四个里程碑第四个里程碑3、利用CAD数据自动找正工件1、利用标准的协议下载工件模型2、图形化选择测头/测座配置5、脱机状态模拟测头的运行轨迹，进行程序调试4、点击CAD模型上的特征，自动产生检测程序6、测量机全面模拟功能，进行碰撞检测7、图形化显示检测结果8、尺寸偏差的图形化诊断9、CA
4、D与工件比较CAD的结合，特别是的结合，特别是DCI/DCT技术的应用。测量机不再是消极的技术的应用。测量机不再是消极的GO/NO GO的作的作用，而被用作逆向设计、生产监测、信息统计、反馈的重要手段。用，而被用作逆向设计、生产监测、信息统计、反馈的重要手段。RESULTSDATABASEOFF LINE PART PROGRAMMINGMAIN SERVERREMOTE ACCESSREPORTINGOPTICAL GAGESARTICULATED ARMSMACHINE TOOLSPRESETCADMANUAL GAGESPHOTOGRAMETRYSYSTEMSCMMsMEASURING
5、ROBOTS面向对象和任务的面向对象和任务的EMS系统：整个企系统：整个企业的几何量测量均有业的几何量测量均有坐标测量的共同特性，坐标测量的共同特性，软件可以通用、共享、软件可以通用、共享、互补，利用计算机数互补，利用计算机数据库和网络技术把产据库和网络技术把产品的设计、加工和评品的设计、加工和评价无缝连接起来。价无缝连接起来。1.1.5第五个里程碑第五个里程碑1.11.1第五个里程碑第五个里程碑大尺寸大尺寸 地球 山脉 城市 建筑中等尺寸中等尺寸 飞机 汽车 货车 火车小尺寸小尺寸 工业零件 电子零件纳米纳米 生物 电子 构造宇宙空宇宙空间间 行星 星际 银河系 1000Km 10m 100
6、um 20um 0.3um多尺寸测量的机念：几何量的测量无所不在，坐标测多尺寸测量的机念：几何量的测量无所不在，坐标测量的概念、软件的处理方法和探测系统均有它的通用量的概念、软件的处理方法和探测系统均有它的通用性或相似性。性或相似性。1.11.1第六个里程碑第六个里程碑中国坐标测量机行业； 70年代的先行者： 天大、新天、上机等；80年代许可证生产： 303，新天、上机； 90年代形成基地： 前哨、303。41.21.2中国坐标测量机行业中国坐标测量机行业global imagepmm-c1.21.2中国坐标测量机行业（续）中国坐标测量机行业（续）三大集团的形成：海克斯康(31,000台测量机
7、), Zeiss, Mitutoyo；面向市场的普及型测量机,特别是汽车工业的需求软件,测量机的行业化特点,钣金件，曲面，难测零件；改造测量机市场的形成；应用由产品测量到研发产品,C的结合，逆向工程的应用；51.21.2中国坐标测量机行业（续）中国坐标测量机行业（续）1.31.3几何量计量几何量计量 几何量计量包括量块、线纹、角度、平直度、表面粗糙度、齿轮测量、工程测量、坐标测量、万能量具、经纬仪类仪器、几何量类仪器。 计量包括：测量对象、测量工具、测量方法以及测量环境。1.41.4常用术语的定义常用术语的定义1.51.5量值传递量值传递1.61.6坐标测量的定义坐标测量的定义 坐标测量是一种
8、用于测量零件或部件的几何尺寸、形状和相互位置的测量方法，通过测量空间任意的点、线、面以及相互位置，获得被测量几何型面上各测点的几何坐标尺寸，再由这些点的坐标值经过数学运算求出被测零部件的几何尺寸和形状位置误差。这些空间坐标值既可以是一维的，也可以是二维和三维的坐标值。1.71.7工程测量的定义工程测量的定义 工程测量也可以称为精密测量，包含的内容较多，主要有形状和位置误差的测量。 形状和位置误差是零件制造误差的组成部分，可以影响到零件的功能和装配互换性。按形位公差的国家标准，形状误差包括直线度、平直度、圆度、圆柱度、线轮廓度、表轮廓度。位置误差包含平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位置度
9、、圆跳动和全跳动。 精密仪器及机械研究所 1.81.8形位公差形位公差主机主机控制系统控制系统测量软件测量软件2.2.坐标测量机的结构坐标测量机的结构根据中华人民共和国国家标准根据中华人民共和国国家标准(GB/T 16857.2 )规定，规定， 三坐标测三坐标测量机是一种使用时基座固定，能产生至少三个线位移或角位移，通量机是一种使用时基座固定，能产生至少三个线位移或角位移，通过探头系统与工件的相对移动，探测工件表面点三维坐标的测量系过探头系统与工件的相对移动，探测工件表面点三维坐标的测量系统。统。2.2.坐标测量机的结构（续）坐标测量机的结构（续）2.12.1坐标测量机的结构形式坐标测量机的结
10、构形式2.22.2坐标测量机的结构材料坐标测量机的结构材料2.32.3坐标测量机的传动装置坐标测量机的传动装置2.42.4坐标测量机导轨与轴承坐标测量机导轨与轴承2.52.5坐标测量机的平衡装置坐标测量机的平衡装置2.62.6光栅光栅2.2.坐标测量机的结构（续）坐标测量机的结构（续）坐标测量机的结构形式坐标测量机的结构形式2.12.1坐标测量机的结构形式坐标测量机的结构形式工作台：固定不动主轴：沿Z向运动滑架：沿横梁导轨X向运动桥架：沿工作台的导轨Y向运动横梁：随桥架运动2.1.12.1.1活动桥式活动桥式Global测量机测量机移动桥式坐标测量机是目前中小型测移动桥式坐标测量机是目前中小型
11、测量机的主要机型。量机的主要机型。优点优点：结构简单、紧凑，刚度好，开：结构简单、紧凑，刚度好，开敞性好，承载能力较强，工件质量对敞性好，承载能力较强，工件质量对测量机的动态性能没有影响。测量机的动态性能没有影响。缺点缺点：桥架单边驱动，：桥架单边驱动，Y向光栅尺在向光栅尺在工作台一侧，在工作台一侧，在Y方向有较大的阿贝方向有较大的阿贝臂，会引起较大的阿贝误差。臂，会引起较大的阿贝误差。2.1.12.1.1活动桥式（续）活动桥式（续）精密仪器及机械研究所 固定基座工作台：沿基座导轨Y向运动桥架：固定不动滑架：沿横梁导轨X向运动横梁：固定不动主轴：沿Z向运动2.1.22.1.2固定桥式固定桥式P
