三坐标测量仪的发动机零件的检测工艺分析
【摘要】本零件的的检测流程分为零件图的尺寸的分析、装夹方案的选择、夹具的选用、PC-DIMS软件的使用、机床的调试、测头测座的选用、坐标系的建立、数模的导入以及零件测量要素的测量和检测，尺寸要求行位公差的评价。特别考虑到零件的装夹，以及被测要素的测量和评价，坐标系的建立。通过三坐标机床在一定空间里的点的测量完成对尺寸的一系列评价。
目录
引言 1
一、 零件的分析和装夹方案的确立 2
（一） 零件尺寸要求的分析 2
（二） 装夹方案和夹具选择 2
二、 PCDIMS的调试和零件数模的导入 3
（一） 回零操作 3
（二） 建立新的测量程序 4
（三） 零件测头测座的加载和调试 4
（四） 数模的导入 6
（五） 零件数模坐标系的确定 6
（六） 机床零件坐标系的建立 7
三、零件的测量 7
（一） 特征分析 7
（二） 特征圆柱的测量 8
（三） 特征平面的测量 10
四、形位公差的评价 10
（一）基准设定 10
（二）位置度评价 11
（三）平面度评价 12
（四）垂直度评价 12
五、 测量报告的输出 13
总结 14
参考文献 15
谢辞 16
引言
本论文是我根据在工作中实际的零件所写的，经过对本零件的分析和客户所要测量的要素，制定了本零件的测量工艺。主要体现在对于工件零件的分析、装夹方案的选择、夹具的选用、三坐标测量机的选择、坐标系的建立、被测要素的测量和构建、尺寸的评价。
现代的技术发展对于零件的精度和行位公差的要求越来越高，三坐标机床以其高精度一直被用于大部分零件尺寸的测量和行位公差的评价。通过本次论文的编写，弥补了我在很多地方的不足，也使我在理论和实际工作中学到的知识更好的进行融合，为以后的职业发展打下了坚实的基础。
零件的分析和装夹方案的确立
零件尺寸要求的分析
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
图11 零件图
图12 垂直度要求和尺寸要求
图13 垂直度位置度和尺寸要求
零件图11为零件的整体形状，所要求测量的行位公差和尺寸要求为：以图示11.1,11.2可以看出，以图示位置为零件的摆放位置，?22N6的轴线为基准A,零件的的上表面为基准B,零件的左下角的?5的圆对于基准A的位置度要求为?0.05,零件中间?24的孔相对于基准A的位置度要求为0.05,零件中间?47N6的圆孔相对于基准A的位置度要求为0.05,零件右上角?12H7的孔相对于基准A的位置度要求为0.05,零件右上角?5J7的孔相对于基准A的位置度要求为0.05,零件上表面的平面度要求为0.05,两个?5J7的上下偏差为+0.006、0.006,?22 N6上下偏差为0.011、0.024,?22 N6圆柱相对于基准B的垂直度要求为0.02,?24N6的上下偏差为0.011、0.024,?24N6圆柱相对于基准B的垂直度要求为0.02,?47N6上下偏差0.012、0.028,?47N6圆柱相对于基准B的垂直度要求为0.02,?12H7的上下偏差为+0.018、0,?12H7圆柱相对于基准B的垂直度要求为0.02,左平面相对于基准B的垂直度要求为0.15
根据客户所要求测量的尺寸和行位公差的分析，主要所测的元素分布在零件的上部和零件的左端面
装夹方案和夹具选择
根据对零件的分析，选择合理高效的装夹方法，保证其稳定性和可行性，方便测针的测量，被测零件的所要评价的测量要素均在空壳内部和上表面和零件的左端面，所以选择弹性压片压住零件的图示两侧，因此将零件空壳对上，要测的零件的左端面放置于正对机床的左手面，保证上表面相对于机床工作台表面平行。
所选择的装夹方案为正面向上，零件垫高，再用弹性压片压住，选用专用夹具对其进行装夹。如图12、13所示
图12 专用夹具
图12 零件装夹方案
PCDIMS的调试和零件数模的导入
回零操作
开机，打开电脑的PCDIMS软件，PCDIMS软件会弹出是否需要机器回零点
按住操作盒上的加电按钮，点击软件上的确定，机床开始回零，回家的主要目的是使得补偿的起始位置和测量机的起始位置一致起来，这样测量才是准确的。如图21，22所示
图21 PCDIMS软件提示回零
图22 机床开始回零
建立新的测量程序
建立新零件测量程序，进入文件菜单，选择新建，在新建零件窗口输入零件名等等，选择确定后进入工作页面，如图22.1所示。
图22.1 新建文件夹
零件测头测座的加载和调试
根据零件的分析，所要测量最小孔为直径为5的小圆，所以测头的直径不大于5，因为测量时要深入小孔，所以要采用加长杆进行加长，根据公司现有测头加长杆，所以选用的是PROBEMH20ISTD的测座，测针直径选用的为2.5mm，加长杆选用的为20mm，测尖号为：TIP2.5BY20MM，如图23所示
图23 测座测针加长杆的选择
测头的角度：因为本零件所需要测的元素分布在上部和零件的左端面，所以测头的角度需要两个，点开添加新角命令，在添加单个角度AB角中添加A0B0角，和A90B90角，如图24所示
图24 角度添加
测头的效验：选择两个测头角度，单击测量按钮，测点数设置为9，逼近回退距离为2.54其他默认，效验模式点为用户定义，层数为3，效验测头的球体标准直径为15.0825
单击确定，如图25、26所示
图25 角度的效验
图26 球头效验工具
单击确定，系统提示在球头上部手动打一个点，操作手柄，是测针移到球头上部，手动采点，在系统发出滴声后单击软件确定，机床开始自动效验，再换成角度A90B90，和上面一样完成测量。
单击结果一栏，查看测头是否偏差过大，如过大，需重新测量，软件所示偏差结果系统会自动调整，避免因测针产生误差，如图27所示。
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引言 1
一、 零件的分析和装夹方案的确立 2
（一） 零件尺寸要求的分析 2
（二） 装夹方案和夹具选择 2
二、 PCDIMS的调试和零件数模的导入 3
（一） 回零操作 3
（二） 建立新的测量程序 4
（三） 零件测头测座的加载和调试 4
（四） 数模的导入 6
（五） 零件数模坐标系的确定 6
（六） 机床零件坐标系的建立 7
三、零件的测量 7
（一） 特征分析 7
（二） 特征圆柱的测量 8
（三） 特征平面的测量 10
四、形位公差的评价 10
（一）基准设定 10
（二）位置度评价 11
（三）平面度评价 12
（四）垂直度评价 12
五、 测量报告的输出 13
总结 14
参考文献 15
谢辞 16
引言
本论文是我根据在工作中实际的零件所写的，经过对本零件的分析和客户所要测量的要素，制定了本零件的测量工艺。主要体现在对于工件零件的分析、装夹方案的选择、夹具的选用、三坐标测量机的选择、坐标系的建立、被测要素的测量和构建、尺寸的评价。
现代的技术发展对于零件的精度和行位公差的要求越来越高，三坐标机床以其高精度一直被用于大部分零件尺寸的测量和行位公差的评价。通过本次论文的编写，弥补了我在很多地方的不足，也使我在理论和实际工作中学到的知识更好的进行融合，为以后的职业发展打下了坚实的基础。
零件的分析和装夹方案的确立
零件尺寸要求的分析
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
图11 零件图
图12 垂直度要求和尺寸要求
图13 垂直度位置度和尺寸要求
零件图11为零件的整体形状，所要求测量的行位公差和尺寸要求为：以图示11.1,11.2可以看出，以图示位置为零件的摆放位置，?22N6的轴线为基准A,零件的的上表面为基准B,零件的左下角的?5的圆对于基准A的位置度要求为?0.05,零件中间?24的孔相对于基准A的位置度要求为0.05,零件中间?47N6的圆孔相对于基准A的位置度要求为0.05,零件右上角?12H7的孔相对于基准A的位置度要求为0.05,零件右上角?5J7的孔相对于基准A的位置度要求为0.05,零件上表面的平面度要求为0.05,两个?5J7的上下偏差为+0.006、0.006,?22 N6上下偏差为0.011、0.024,?22 N6圆柱相对于基准B的垂直度要求为0.02,?24N6的上下偏差为0.011、0.024,?24N6圆柱相对于基准B的垂直度要求为0.02,?47N6上下偏差0.012、0.028,?47N6圆柱相对于基准B的垂直度要求为0.02,?12H7的上下偏差为+0.018、0,?12H7圆柱相对于基准B的垂直度要求为0.02,左平面相对于基准B的垂直度要求为0.15
根据客户所要求测量的尺寸和行位公差的分析，主要所测的元素分布在零件的上部和零件的左端面
装夹方案和夹具选择
根据对零件的分析，选择合理高效的装夹方法，保证其稳定性和可行性，方便测针的测量，被测零件的所要评价的测量要素均在空壳内部和上表面和零件的左端面，所以选择弹性压片压住零件的图示两侧，因此将零件空壳对上，要测的零件的左端面放置于正对机床的左手面，保证上表面相对于机床工作台表面平行。
所选择的装夹方案为正面向上，零件垫高，再用弹性压片压住，选用专用夹具对其进行装夹。如图12、13所示
图12 专用夹具
图12 零件装夹方案
PCDIMS的调试和零件数模的导入
回零操作
开机，打开电脑的PCDIMS软件，PCDIMS软件会弹出是否需要机器回零点
按住操作盒上的加电按钮，点击软件上的确定，机床开始回零，回家的主要目的是使得补偿的起始位置和测量机的起始位置一致起来，这样测量才是准确的。如图21，22所示
图21 PCDIMS软件提示回零
图22 机床开始回零
建立新的测量程序
建立新零件测量程序，进入文件菜单，选择新建，在新建零件窗口输入零件名等等，选择确定后进入工作页面，如图22.1所示。
图22.1 新建文件夹
零件测头测座的加载和调试
根据零件的分析，所要测量最小孔为直径为5的小圆，所以测头的直径不大于5，因为测量时要深入小孔，所以要采用加长杆进行加长，根据公司现有测头加长杆，所以选用的是PROBEMH20ISTD的测座，测针直径选用的为2.5mm，加长杆选用的为20mm，测尖号为：TIP2.5BY20MM，如图23所示
图23 测座测针加长杆的选择
测头的角度：因为本零件所需要测的元素分布在上部和零件的左端面，所以测头的角度需要两个，点开添加新角命令，在添加单个角度AB角中添加A0B0角，和A90B90角，如图24所示
图24 角度添加
测头的效验：选择两个测头角度，单击测量按钮，测点数设置为9，逼近回退距离为2.54其他默认，效验模式点为用户定义，层数为3，效验测头的球体标准直径为15.0825
单击确定，如图25、26所示
图25 角度的效验
图26 球头效验工具
单击确定，系统提示在球头上部手动打一个点，操作手柄，是测针移到球头上部，手动采点，在系统发出滴声后单击软件确定，机床开始自动效验，再换成角度A90B90，和上面一样完成测量。
单击结果一栏，查看测头是否偏差过大，如过大，需重新测量，软件所示偏差结果系统会自动调整，避免因测针产生误差，如图27所示。
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