论x434的三坐标检测工艺
日期： 2016年4月10日 【摘要】本文主要介绍如何操作现今使用较普遍的三坐标测量机去检测手机X434零件的形位公差，从而去判定被测零件是否合格。作为公司的测量部门，产品在加工完成后会经过测量室进行量测，合格品将会发给本公司的客户，所以我们必须要保证数据的准确性和效率。本文主要从我分析图纸、零件的装夹方式、确定检测工艺、建立坐标系、选择合适的测头测座系统、校验测针、采集被测要素、评价要素和输出报告，将报告送到制程检验人员手里，让他们进行确认。
目录
引言 1
一、分析图纸 1
（一）分析图纸中的尺寸 1
二、 测量设备的应用 1
（一）测量设备的选用 1
（二）测头测座系统的选用及校验 1
三、产品的测量和分析 1
（一）建立坐标系 1
（二）测量被测元素 14
（三）完成测量 1
总结 1
参考文献 1
谢辞 1
引言
从2015年7月份进入昆山科森科技股份有限公司从事精密测量工作已经七八月了，昆山科森科技股份有限公司是一家从事包括医疗器械零件、CNC和五金切削件、板金冲压件和组装装配的精密金属件加工公司。在科森学到了许多关于测量方面的知识，并有幸接触到三坐标测量仪和X434零件。X434零件不仅外观小巧，而且对尺寸有很高要求，本文将介绍如何使用三坐标测量机去量测产品的基本过程。
一、分析图纸
（一）分析图纸中的尺寸
1.根据图纸基准建立坐标系
见图11、12
图11 图纸1
图12 图纸2
根据图11、12中的基准，我选用建坐标系的方法为321法，即通过简单的点线面的方法构建坐标系。同时在建立坐标系的时候，要考虑：是否满足检测要求，方便评价和测量；是否可以重复定位，进行大批量的测量；是否满足装配、加工和设计的基准要求。
2.根据检测要求，考虑零件的装夹
由于X434零件较为小巧复杂，有很多FAI&CPK尺寸，为满足检测要求、尽可
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能的减少装夹次数，我们需要设计专用夹具，所设计的专用夹具要满足稳定性、可重复性和方便性，在测量时是否会影响测针采集元素等。最后设计的专用夹具如下图所示。
图13 左为正面专用夹具，右为反面专用夹具
由于X434零件在编写程序时，采用完全脱机编程，所以在进行零件装夹时一点要注意：用夹具装夹产品，必须要与电脑软件上的CAD数模一模一样，否则会引起测量事故
图14 产品正面装夹
的发生：如撞针、机器空运行、仪器报警等状况。产品的正反面装夹如下图所示。
图15 产品反面装夹
测量设备的应用
（一）测量设备的选用
根据我所在的公司，选用的是海克斯康活动桥式三坐标测量仪，它的特点是:结构简单、开场性比较好、视野开阔、上下零件比较方便、运动速度快等特点。它正适用于我们产品的量测和治具的摆放。如图21所示。
图21 三坐标测量机组成图
（二）测头测座系统的选用及校验
1.开机过程
先打开装有PCDMIS测量软件的计算机；检查测量机后面的气压是否在可运行范围内(0.40.6兆帕)；打开控制柜；机器加电并自检；打开计算机上的测量软件；会提示主机“加电控制框”，按下遥感上的“加电按钮”进行加电；然后计算机会提示回家，点击“确定”进行回家；回家完成后，可以使用三坐标测量机进行测量。
测头测座及角度的选用
通过分析图纸的尺寸，发现产品很小，所以在测座上我们选用的PH10MQ、测头我们选用高精度测头TP200(特点：灵敏度高，可以接较长的测针，但在高速运动过程中会出现误触发现象)、加长杆选用20MM、测针选用0.3BY10MM的球形测针。
加载测头测座系统
点击“新建”，输入文件名；会弹出测头文件框，加载测头文件；输入“测头文件”名；在下方“测头说明”里加载测头、测座、加长杆和测针。如下图所示。
图22 加载测头文件
在分析图纸时发现有些特征在采集元素时采集不到，所以我们需要添加角度，而且特征不在同一方向，我们需要添加4个角度完成测量。分别为A15B135、A15B45、A15B135、A15B45。如图23所示。
图23 添加角度
测头测座系统校验
单击测头文件上的“测量”键；会出现测头校验的控制框；对校验参数进行修改；由于我使用的标准球为15.876MM的规格，所以在下方可用工具列表“添加工具”为15.876MM的标准球。如下图24所示。
图24 校验测头参数设置
单击“测量”，会出现如下图25所示的提示。
图25 过程图1
单击“是手动采点定位工具”，则会出现如图26所示的提示。
图26 过程图2
单击“确定”，如下图27所示。
图27 过程图3
单击“确定”，会出现如下图28所示。
图28 过程图4
使用遥感对标准球的球心最高处进行触测，然后开始进行自动校验。校验完成后，单击测头文件里地“结果”进行查看，StdDev将不能超出0.003MM,否则校验超差，将继续校验在误差范围内才行。如下图29所示。
图29 校验结果
三、产品的测量和分析
（一）建立坐标系
1.粗坐标元素的选取和坐标系的建立
由于该产品采用完全脱机编程，所需要的元素均在PCDMIS软件的数模上，产品的坐标系是采用321法建立，即面线点，我选用的是面线线构建粗坐标系。正反面粗坐标系如下图所示。
图31 正面粗坐标原素
图32 反面粗坐标原素
选取粗坐标原素后，用CTRL+ALT+A快捷键进行粗坐标建立。第一步将图32中平面1找正Z轴，并设为Z轴原点；再将直线1旋转到X正方向，确定X轴轴向，并将直线1作为Y轴原点；然后将直线2作为X轴原点；最后点击“CAD=工件”，完成手动采集的特征元素与CAD模型坐标系相互拟合，点击确定，完成坐标系的建立。“CAD=工件”也可以在精建坐标系时，进行工件拟合CAD。如下图33所示。
目录
引言 1
一、分析图纸 1
（一）分析图纸中的尺寸 1
二、 测量设备的应用 1
（一）测量设备的选用 1
（二）测头测座系统的选用及校验 1
三、产品的测量和分析 1
（一）建立坐标系 1
（二）测量被测元素 14
（三）完成测量 1
总结 1
参考文献 1
谢辞 1
引言
从2015年7月份进入昆山科森科技股份有限公司从事精密测量工作已经七八月了，昆山科森科技股份有限公司是一家从事包括医疗器械零件、CNC和五金切削件、板金冲压件和组装装配的精密金属件加工公司。在科森学到了许多关于测量方面的知识，并有幸接触到三坐标测量仪和X434零件。X434零件不仅外观小巧，而且对尺寸有很高要求，本文将介绍如何使用三坐标测量机去量测产品的基本过程。
一、分析图纸
（一）分析图纸中的尺寸
1.根据图纸基准建立坐标系
见图11、12
图11 图纸1
图12 图纸2
根据图11、12中的基准，我选用建坐标系的方法为321法，即通过简单的点线面的方法构建坐标系。同时在建立坐标系的时候，要考虑：是否满足检测要求，方便评价和测量；是否可以重复定位，进行大批量的测量；是否满足装配、加工和设计的基准要求。
2.根据检测要求，考虑零件的装夹
由于X434零件较为小巧复杂，有很多FAI&CPK尺寸，为满足检测要求、尽可
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能的减少装夹次数，我们需要设计专用夹具，所设计的专用夹具要满足稳定性、可重复性和方便性，在测量时是否会影响测针采集元素等。最后设计的专用夹具如下图所示。
图13 左为正面专用夹具，右为反面专用夹具
由于X434零件在编写程序时，采用完全脱机编程，所以在进行零件装夹时一点要注意：用夹具装夹产品，必须要与电脑软件上的CAD数模一模一样，否则会引起测量事故
图14 产品正面装夹
的发生：如撞针、机器空运行、仪器报警等状况。产品的正反面装夹如下图所示。
图15 产品反面装夹
测量设备的应用
（一）测量设备的选用
根据我所在的公司，选用的是海克斯康活动桥式三坐标测量仪，它的特点是:结构简单、开场性比较好、视野开阔、上下零件比较方便、运动速度快等特点。它正适用于我们产品的量测和治具的摆放。如图21所示。
图21 三坐标测量机组成图
（二）测头测座系统的选用及校验
1.开机过程
先打开装有PCDMIS测量软件的计算机；检查测量机后面的气压是否在可运行范围内(0.40.6兆帕)；打开控制柜；机器加电并自检；打开计算机上的测量软件；会提示主机“加电控制框”，按下遥感上的“加电按钮”进行加电；然后计算机会提示回家，点击“确定”进行回家；回家完成后，可以使用三坐标测量机进行测量。
测头测座及角度的选用
通过分析图纸的尺寸，发现产品很小，所以在测座上我们选用的PH10MQ、测头我们选用高精度测头TP200(特点：灵敏度高，可以接较长的测针，但在高速运动过程中会出现误触发现象)、加长杆选用20MM、测针选用0.3BY10MM的球形测针。
加载测头测座系统
点击“新建”，输入文件名；会弹出测头文件框，加载测头文件；输入“测头文件”名；在下方“测头说明”里加载测头、测座、加长杆和测针。如下图所示。
图22 加载测头文件
在分析图纸时发现有些特征在采集元素时采集不到，所以我们需要添加角度，而且特征不在同一方向，我们需要添加4个角度完成测量。分别为A15B135、A15B45、A15B135、A15B45。如图23所示。
图23 添加角度
测头测座系统校验
单击测头文件上的“测量”键；会出现测头校验的控制框；对校验参数进行修改；由于我使用的标准球为15.876MM的规格，所以在下方可用工具列表“添加工具”为15.876MM的标准球。如下图24所示。
图24 校验测头参数设置
单击“测量”，会出现如下图25所示的提示。
图25 过程图1
单击“是手动采点定位工具”，则会出现如图26所示的提示。
图26 过程图2
单击“确定”，如下图27所示。
图27 过程图3
单击“确定”，会出现如下图28所示。
图28 过程图4
使用遥感对标准球的球心最高处进行触测，然后开始进行自动校验。校验完成后，单击测头文件里地“结果”进行查看，StdDev将不能超出0.003MM,否则校验超差，将继续校验在误差范围内才行。如下图29所示。
图29 校验结果
三、产品的测量和分析
（一）建立坐标系
1.粗坐标元素的选取和坐标系的建立
由于该产品采用完全脱机编程，所需要的元素均在PCDMIS软件的数模上，产品的坐标系是采用321法建立，即面线点，我选用的是面线线构建粗坐标系。正反面粗坐标系如下图所示。
图31 正面粗坐标原素
图32 反面粗坐标原素
选取粗坐标原素后，用CTRL+ALT+A快捷键进行粗坐标建立。第一步将图32中平面1找正Z轴，并设为Z轴原点；再将直线1旋转到X正方向，确定X轴轴向，并将直线1作为Y轴原点；然后将直线2作为X轴原点；最后点击“CAD=工件”，完成手动采集的特征元素与CAD模型坐标系相互拟合，点击确定，完成坐标系的建立。“CAD=工件”也可以在精建坐标系时，进行工件拟合CAD。如下图33所示。
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