beamforceengine产品测量工艺分析
【摘要】本课题就Beam Force engine零件的量测工艺分析进行了由浅入深的分析，主要包含了Beam Force engine冲压件产品的分析及具体的测量方法，其中测量方法还分为OMM测量和CMM测量两种方法，详细介绍了这两种量测机的使用和在测量该零件时坐标及基准的建立，也包含了各种尺寸行为公差的测量与评价方法。当然，其中还简单的介绍了该零件所用的夹具及装夹方法。在最后也介绍了测量后的报告输出和最终的判定结果。通过这些介绍，可以基本了解掌握OMM和CMM测量机的使用方法，有利于提高自身各方面综合素质。
目录
引言 1
一、零件图纸分析 2
（一）图纸分析 2
（二）治具介绍 3
二、产品的三坐标测量分析 4
（一）三坐标测量机CMM(Coordinate Measuring Machining) 4
（二）探测系统的选用 4
（三）三坐标测量基准的建立 5
（四）具体量测过程分析 6
三、产品的OMM测量分析 9
（一）二次元投影仪OMM(Operation maintenance Module) 9
（二）二次元检测基准的建立 10
（三）OMM尺寸量测介绍 10
四、测量报告分析与日常跑程 13
总结 15
参考文献 16
谢辞 17
引言
本文介绍的介绍的BEAM FORCE ENGINE来自于昆山科森科技，在科森实习了九个月，使我得到了很大的成长,学习到了许多关于测量的知识。我选择BEAM FORCE ENGINE的原因是它能体现出我在这段时间里的所学、所知。BEAM FORCE ENGINE是Ipad激光笔中的发射信号加强装置中的零件，该零件规格很小，结构复杂，各种特征齐全，需要CMM、OMM的配合使用才能完成测量。
零件图纸分析
（一）图纸分析
图11BEAM FORCE ENGINE产品图纸
图1
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
2零件实体图
BEAM FORCE ENGINE产品是Ipad激光笔中的一个重要零件，通过分析图纸可知该产品规格为18×5.8×6mm壁厚仅0.25mm为小型的冲压产品，其中尺寸涉及到压痕和轮廓度等，单一的量测方式无法满足该产品的量测要求，要将三坐标测量机（CMM）与二次元投影仪(OMM)结合起来测量，取长补短，促使量测结果更为精确。
（二）治具介绍
由于产品特殊，生产批量也较大，为了使量测更加便捷，公司的量测工程师特地设计了两个辅助治具，如下图13、14所示。
图13辅助治具fixture1
图14辅助治具fixture2
图13中治具fixture1为CMM和OMM通用治具，其产品装夹方式相同，都是将产品的方折弯边贴紧抵实治具，在OMM测量图中会根据不同的尺寸特征要求翻转治具，从而达到量测目的。CMM在量测时会旋转不同角度获得尺寸特征。
图14中fixture2为CMM专用治具，其左端为固定卡槽口，右端为活动卡槽口，该治具能使产品强行弯折90°来量测尺寸，提高量测精度，减小误差。使用时将产品圆折角边卡如左槽口，方直角边卡住右槽口。
产品的三坐标测量分析
（一）三坐标测量机CMM(Coordinate Measuring Machining)
不同的三坐标测量机一般都是由主机、探测系统、控制系统软件系统组成，核心为软件系统。三坐标测量机对工作环境要求很高，它是由光栅尺确定距离的，所以不良的工作环境对测量产生的影响很大，其要求工作环境为：
环境温度20℃±2 ℃精密量测温度为20℃±0.5℃。
环境湿度20％70％最佳湿度是40％60％。
气压要求0.40.6MPa正常为0.5MPa。
室内环境整洁。
在测量该零件时使用的三次元测量机型号为Global Silver 7.10.07，如图21所示，其行程范围是1200*2200*1000，其精度可以达到0.001，其配备有一个自动换针架，能加载6个测头。
图21 Global Silver 7.10.07三坐标测量机
（二）探测系统的选用
探测系统在CMM中扮演着一个相当重要的角色，就像是整个测量机的眼睛，是读取产品信息的重要途径，它主要由测坐、测头传感器、加长杆和探针组成。通过实际量测与操作发现不同的探测系统对量测的过程与结果有很大的影响，为了提高量测效率，减少量测误差应选用以下设备：
1.测坐型号为PH10MQ该型号测坐为自动测坐，能沿A、B两个角度进行自动旋转。A角旋转范围为0°到105°，B叫旋转范围是180°到180°，而且最小角度区间是7.5°，共有673种角度可供选择，大大提高测量的广泛性，对于各种复杂结构都能进行精准的测量。
2.测头传感器选用的是TP200普通的传感器大多都不能在强磁的环境中正常运行，但在日常测量产品过程中时常会用磁铁进行固定治具，在这情况下会对普通传感器的运行及精度造成影响，有时甚至会导致探针静止、误触发、探针浮动、撞针和系统混乱等问题。而选用的这款TP200传感器能有效减小磁铁对探测系统的影响，避免上述情况的发生。
3.该产品为小型产品，所以选用20mm长的加长杆。
该产品应选用两款探针分别为Tip0.3by10球型针(1号针)和Tip0.5by15.3柱形针（2号针）。Tip0.3by10的球型针要选用的角度有A0B0、A45B90、A45B75和A45B30。而Tip0.5by15.3的柱形针则选用A90B0和A90B90两个角度。
4.在测量之前要校验所有要使用的角度，不同的探针应在同一位置进行校验。这样可以让不同探针在不同角度下的零位进行统一，达到提高量测精度的目的，也能在一定程度上避免撞针、采点错误等问题。
（三）三坐标测量基准的建立
图22基准建立分析图
均匀测量产品表面上点P1P9构建平面Plane1，设为Z轴原点，得到Datum A。使用CMM 测量该特征时为避免A0B0角度的力度过大导致该薄壁产品变形，应将探针的A角度旋转45°，B角度旋转90°。A0B0角度垂直触测物体时会产生约为50g的重量约为一个鸡蛋的重量，对冲压薄壁类产品的测量有很大影响。而使探针旋转45°以后会减少一半的受力，既不会影响测量也能避免因为角度旋转过大而引起的撞针事故的发生。
目录
引言 1
一、零件图纸分析 2
（一）图纸分析 2
（二）治具介绍 3
二、产品的三坐标测量分析 4
（一）三坐标测量机CMM(Coordinate Measuring Machining) 4
（二）探测系统的选用 4
（三）三坐标测量基准的建立 5
（四）具体量测过程分析 6
三、产品的OMM测量分析 9
（一）二次元投影仪OMM(Operation maintenance Module) 9
（二）二次元检测基准的建立 10
（三）OMM尺寸量测介绍 10
四、测量报告分析与日常跑程 13
总结 15
参考文献 16
谢辞 17
引言
本文介绍的介绍的BEAM FORCE ENGINE来自于昆山科森科技，在科森实习了九个月，使我得到了很大的成长,学习到了许多关于测量的知识。我选择BEAM FORCE ENGINE的原因是它能体现出我在这段时间里的所学、所知。BEAM FORCE ENGINE是Ipad激光笔中的发射信号加强装置中的零件，该零件规格很小，结构复杂，各种特征齐全，需要CMM、OMM的配合使用才能完成测量。
零件图纸分析
（一）图纸分析
图11BEAM FORCE ENGINE产品图纸
图1
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
2零件实体图
BEAM FORCE ENGINE产品是Ipad激光笔中的一个重要零件，通过分析图纸可知该产品规格为18×5.8×6mm壁厚仅0.25mm为小型的冲压产品，其中尺寸涉及到压痕和轮廓度等，单一的量测方式无法满足该产品的量测要求，要将三坐标测量机（CMM）与二次元投影仪(OMM)结合起来测量，取长补短，促使量测结果更为精确。
（二）治具介绍
由于产品特殊，生产批量也较大，为了使量测更加便捷，公司的量测工程师特地设计了两个辅助治具，如下图13、14所示。
图13辅助治具fixture1
图14辅助治具fixture2
图13中治具fixture1为CMM和OMM通用治具，其产品装夹方式相同，都是将产品的方折弯边贴紧抵实治具，在OMM测量图中会根据不同的尺寸特征要求翻转治具，从而达到量测目的。CMM在量测时会旋转不同角度获得尺寸特征。
图14中fixture2为CMM专用治具，其左端为固定卡槽口，右端为活动卡槽口，该治具能使产品强行弯折90°来量测尺寸，提高量测精度，减小误差。使用时将产品圆折角边卡如左槽口，方直角边卡住右槽口。
产品的三坐标测量分析
（一）三坐标测量机CMM(Coordinate Measuring Machining)
不同的三坐标测量机一般都是由主机、探测系统、控制系统软件系统组成，核心为软件系统。三坐标测量机对工作环境要求很高，它是由光栅尺确定距离的，所以不良的工作环境对测量产生的影响很大，其要求工作环境为：
环境温度20℃±2 ℃精密量测温度为20℃±0.5℃。
环境湿度20％70％最佳湿度是40％60％。
气压要求0.40.6MPa正常为0.5MPa。
室内环境整洁。
在测量该零件时使用的三次元测量机型号为Global Silver 7.10.07，如图21所示，其行程范围是1200*2200*1000，其精度可以达到0.001，其配备有一个自动换针架，能加载6个测头。
图21 Global Silver 7.10.07三坐标测量机
（二）探测系统的选用
探测系统在CMM中扮演着一个相当重要的角色，就像是整个测量机的眼睛，是读取产品信息的重要途径，它主要由测坐、测头传感器、加长杆和探针组成。通过实际量测与操作发现不同的探测系统对量测的过程与结果有很大的影响，为了提高量测效率，减少量测误差应选用以下设备：
1.测坐型号为PH10MQ该型号测坐为自动测坐，能沿A、B两个角度进行自动旋转。A角旋转范围为0°到105°，B叫旋转范围是180°到180°，而且最小角度区间是7.5°，共有673种角度可供选择，大大提高测量的广泛性，对于各种复杂结构都能进行精准的测量。
2.测头传感器选用的是TP200普通的传感器大多都不能在强磁的环境中正常运行，但在日常测量产品过程中时常会用磁铁进行固定治具，在这情况下会对普通传感器的运行及精度造成影响，有时甚至会导致探针静止、误触发、探针浮动、撞针和系统混乱等问题。而选用的这款TP200传感器能有效减小磁铁对探测系统的影响，避免上述情况的发生。
3.该产品为小型产品，所以选用20mm长的加长杆。
该产品应选用两款探针分别为Tip0.3by10球型针(1号针)和Tip0.5by15.3柱形针（2号针）。Tip0.3by10的球型针要选用的角度有A0B0、A45B90、A45B75和A45B30。而Tip0.5by15.3的柱形针则选用A90B0和A90B90两个角度。
4.在测量之前要校验所有要使用的角度，不同的探针应在同一位置进行校验。这样可以让不同探针在不同角度下的零位进行统一，达到提高量测精度的目的，也能在一定程度上避免撞针、采点错误等问题。
（三）三坐标测量基准的建立
图22基准建立分析图
均匀测量产品表面上点P1P9构建平面Plane1，设为Z轴原点，得到Datum A。使用CMM 测量该特征时为避免A0B0角度的力度过大导致该薄壁产品变形，应将探针的A角度旋转45°，B角度旋转90°。A0B0角度垂直触测物体时会产生约为50g的重量约为一个鸡蛋的重量，对冲压薄壁类产品的测量有很大影响。而使探针旋转45°以后会减少一半的受力，既不会影响测量也能避免因为角度旋转过大而引起的撞针事故的发生。
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