80603924触控笔连接件的测量
【摘要】本论文测量的零件是806-03924触控笔连接件，通过对零件图纸和结构的分析针对于触控笔连接件的设计理解和加工需求，确定了零件主要的测量方案，论文主要对用三坐标测量机以及PC-DMIS软件编程进行了详细介绍、其中主要包括零件坐标系的建立，零件的主要特征的尺寸、位置度、轮廓度的测量，以及测量时各基准的建立和输出完整的测量报告等环节。
目录
引言 1
一、 三坐标测量机(海克斯康)简介 2
（一） 三坐标测量技术（海克斯康）介绍 2
二、 零件测量方案的设计 3
（一） 零件的技术分析
（二） 零件的装夹方案 4
三、 零件的测量 4
（一） 探测系统以及测量参数的设置 5
（二） 零件坐标系的建立 7
（三） 零件的测量过程 8
（四） 零件的测量程序 19
四、 完整的零件报告 20
总结 21
参考文献 22
谢辞 23
引言
苏州市昆山市科森科技股份有限公司是一家从事精密器械零件生产服务的高新技术企业。自2015年7月份至今进入科森科技股份有限公司工作已经六个月了，在公司学习到了很多生产加工和品质保障的相关知识，并因此接触到了80603924这类精密零件的测量。因为需要满足客户在生产加工方面的要求，所以零件的形状、尺寸和形位公差等都要求做到非常精细。在同事帮助和老师的指导下，解决了该零件的量测问题。下面针对该零件的测量设备以及测量方案作简单的介绍。
三坐标测量机(海克斯康)简介
三坐标测量技术（海克斯康）介绍
三坐标测量机是指在一个六面体的空间范围内，能够表现几何形状、长度及圆周分度等测量能力的仪器，又称为三坐标测量仪或三坐标量床。而其基本原理是将被测零件放入它允许的测量空间，精确的测出被测零件表面的点在空间三个坐标位置的数值，将这些点的坐标数值经过计算机数据处理，拟合形成测量元素，如圆、球、圆柱、圆锥、曲面等，经过数学计算的方法得出其形状、位置公差及其他几何量数据。
测量机的技术特点：
超高的精度与动态性能；
顶级的扫
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
描效率；应用多测头技术，支持接触式与非接触式传感器；
PCDMIS自适应扫描模块帮助达到最佳扫描性能；高刚性全铝框架，使得在温度变化情况下整机的结构一致性更好；
获得专利的精密“三角梁”技术结构稳固，具有最佳的结构刚性比；高刚度大截面Z轴支持加长的垂直工装而不变形；
经过CTE认证的高分辨率光栅具有超强抗干扰能力和抗磨损功能；
获得专利的、经过精密加工的整体燕尾导轨，三面闭环，提供了业内最稳固的结构，提高了机器的精度重复性和长期稳定性；
人性化及操作方便地通用操纵盒、选项的PCDMIS交互模块使操作流程达到最佳状态；
可选的CLIMA温度补偿系统，使得测量机在宽温带环境中保持高精度；
开敞的测量空间，方便从各方向进行测量；优化的机器支撑，可满足更小的就位空间。
三坐标测量机的基本组成：主机、控制系统、探测系统以及计算机（测量软件）组成
三坐标测量机对工作环境要求很高，环境温度要求在20℃±2℃，环境湿度一般在40%~60%为最好，空气压强一般在0.4Mpa~0.6Mpa，测量机放置地最好配备减震器，测量机对电源也有极其高的要求，电压一般为220V±10V，要求配备稳压装置或者UPS电源。
零件测量方案的设计
零件的技术分析
零件的图纸工程图和三维模型如图11、图12所示。需要测量的几何要素列于表11。
图11 零件的工程图
图12 零件三维模型
零件主要测量要素包括孔、槽以及一些不规则位置，为了满足生产使用的要求，零件形状、位置、表面光洁度和孔径方面精度较高。部分孔槽还有严格的CPK要求。图12为零件所要测量的元素。其中主要包括孔径、槽间距、位置度以及轮廓度等的要求。
表11 零件的主要测量元素
零件的装夹方案
零件需要用专用检具装夹测量，装夹如图13所示。
图13 装夹方式
装夹时治具可以正反面摆放，用压块压住产品，摆放的时候零件一定要与治具装夹面压紧。
零件的测量
测量零件的机型为海克斯康活动桥式三坐标测量机，因为零件尺寸较小，其中孔径、槽径都为0.8mm，所以我选用了0.3mm的球形针，需要测量的是SPC H、SPC I、SPC M、SPC N、SPC O、SPC T五个尺寸，以下是测量零件前的准备工作：
探测系统以及测量参数的设置
探针的定义如图21所示。
图21 定义测头参数
测量时测座系统选用PROBE TP200，由于零件尺寸较小，其中孔径、槽径等都为0.8mm，所以我选用了0.3mm的球形针（TIP3BY10MM）配合20mm的加长杆进行测量。因为零件需要测量的特征都在同一个面内，测量时都在同一个工作平面内进行，所以不需要调整测座上的A、B角来调整测座的转角方向，我们只选用A0B0的角度。
探测系统设置完以后，由于实际测量时测头与零件的接触点与测头的红宝石球的中心点相差一个宝石球的半径，所以我们需要对测头进行校验，这一步是必不可少的，通过测头校验得到测针的实际半径值，以此来把测头与零件的接触点与测头的红宝石球的中心点相差的半径值准确的修正到测量点。这里我们选用的是15.0842的铁质标准球，校验模式采用用户定义，在标准球表面采点三层，共计9个点，起始角终止角可以根据情况设置来进行校验。
图22 探针校验结果
测头校验后，点击测头功能——结果，会弹出校验结果窗口，如图22显示的测量准备时的校验结果。由于测点的时候会有延迟，同时测量速度、测针长度、测杆弯曲变形以及震动等会对实际测量值产生些许影响，为了满足生产工作需求，所以得出形状误差在00.003之间时，默认是可行的，当然这个误差应该是越小越好。
当测头校验好以后，我们需要设定测量参数，其中主要包括安全平面的设置（图23）、逼近回退距离以及触测速度，根据零件尺寸以及测量实际情况，测量时控制模式采用DCC模式，安全平面设置Z轴正向距离15（一定要点激活安全平面），逼近回退距离实际取0.3mm，触测速度80%，其余保持默认（图24）。
目录
引言 1
一、 三坐标测量机(海克斯康)简介 2
（一） 三坐标测量技术（海克斯康）介绍 2
二、 零件测量方案的设计 3
（一） 零件的技术分析
（二） 零件的装夹方案 4
三、 零件的测量 4
（一） 探测系统以及测量参数的设置 5
（二） 零件坐标系的建立 7
（三） 零件的测量过程 8
（四） 零件的测量程序 19
四、 完整的零件报告 20
总结 21
参考文献 22
谢辞 23
引言
苏州市昆山市科森科技股份有限公司是一家从事精密器械零件生产服务的高新技术企业。自2015年7月份至今进入科森科技股份有限公司工作已经六个月了，在公司学习到了很多生产加工和品质保障的相关知识，并因此接触到了80603924这类精密零件的测量。因为需要满足客户在生产加工方面的要求，所以零件的形状、尺寸和形位公差等都要求做到非常精细。在同事帮助和老师的指导下，解决了该零件的量测问题。下面针对该零件的测量设备以及测量方案作简单的介绍。
三坐标测量机(海克斯康)简介
三坐标测量技术（海克斯康）介绍
三坐标测量机是指在一个六面体的空间范围内，能够表现几何形状、长度及圆周分度等测量能力的仪器，又称为三坐标测量仪或三坐标量床。而其基本原理是将被测零件放入它允许的测量空间，精确的测出被测零件表面的点在空间三个坐标位置的数值，将这些点的坐标数值经过计算机数据处理，拟合形成测量元素，如圆、球、圆柱、圆锥、曲面等，经过数学计算的方法得出其形状、位置公差及其他几何量数据。
测量机的技术特点：
超高的精度与动态性能；
顶级的扫
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
描效率；应用多测头技术，支持接触式与非接触式传感器；
PCDMIS自适应扫描模块帮助达到最佳扫描性能；高刚性全铝框架，使得在温度变化情况下整机的结构一致性更好；
获得专利的精密“三角梁”技术结构稳固，具有最佳的结构刚性比；高刚度大截面Z轴支持加长的垂直工装而不变形；
经过CTE认证的高分辨率光栅具有超强抗干扰能力和抗磨损功能；
获得专利的、经过精密加工的整体燕尾导轨，三面闭环，提供了业内最稳固的结构，提高了机器的精度重复性和长期稳定性；
人性化及操作方便地通用操纵盒、选项的PCDMIS交互模块使操作流程达到最佳状态；
可选的CLIMA温度补偿系统，使得测量机在宽温带环境中保持高精度；
开敞的测量空间，方便从各方向进行测量；优化的机器支撑，可满足更小的就位空间。
三坐标测量机的基本组成：主机、控制系统、探测系统以及计算机（测量软件）组成
三坐标测量机对工作环境要求很高，环境温度要求在20℃±2℃，环境湿度一般在40%~60%为最好，空气压强一般在0.4Mpa~0.6Mpa，测量机放置地最好配备减震器，测量机对电源也有极其高的要求，电压一般为220V±10V，要求配备稳压装置或者UPS电源。
零件测量方案的设计
零件的技术分析
零件的图纸工程图和三维模型如图11、图12所示。需要测量的几何要素列于表11。
图11 零件的工程图
图12 零件三维模型
零件主要测量要素包括孔、槽以及一些不规则位置，为了满足生产使用的要求，零件形状、位置、表面光洁度和孔径方面精度较高。部分孔槽还有严格的CPK要求。图12为零件所要测量的元素。其中主要包括孔径、槽间距、位置度以及轮廓度等的要求。
表11 零件的主要测量元素
零件的装夹方案
零件需要用专用检具装夹测量，装夹如图13所示。
图13 装夹方式
装夹时治具可以正反面摆放，用压块压住产品，摆放的时候零件一定要与治具装夹面压紧。
零件的测量
测量零件的机型为海克斯康活动桥式三坐标测量机，因为零件尺寸较小，其中孔径、槽径都为0.8mm，所以我选用了0.3mm的球形针，需要测量的是SPC H、SPC I、SPC M、SPC N、SPC O、SPC T五个尺寸，以下是测量零件前的准备工作：
探测系统以及测量参数的设置
探针的定义如图21所示。
图21 定义测头参数
测量时测座系统选用PROBE TP200，由于零件尺寸较小，其中孔径、槽径等都为0.8mm，所以我选用了0.3mm的球形针（TIP3BY10MM）配合20mm的加长杆进行测量。因为零件需要测量的特征都在同一个面内，测量时都在同一个工作平面内进行，所以不需要调整测座上的A、B角来调整测座的转角方向，我们只选用A0B0的角度。
探测系统设置完以后，由于实际测量时测头与零件的接触点与测头的红宝石球的中心点相差一个宝石球的半径，所以我们需要对测头进行校验，这一步是必不可少的，通过测头校验得到测针的实际半径值，以此来把测头与零件的接触点与测头的红宝石球的中心点相差的半径值准确的修正到测量点。这里我们选用的是15.0842的铁质标准球，校验模式采用用户定义，在标准球表面采点三层，共计9个点，起始角终止角可以根据情况设置来进行校验。
图22 探针校验结果
测头校验后，点击测头功能——结果，会弹出校验结果窗口，如图22显示的测量准备时的校验结果。由于测点的时候会有延迟，同时测量速度、测针长度、测杆弯曲变形以及震动等会对实际测量值产生些许影响，为了满足生产工作需求，所以得出形状误差在00.003之间时，默认是可行的，当然这个误差应该是越小越好。
当测头校验好以后，我们需要设定测量参数，其中主要包括安全平面的设置（图23）、逼近回退距离以及触测速度，根据零件尺寸以及测量实际情况，测量时控制模式采用DCC模式，安全平面设置Z轴正向距离15（一定要点激活安全平面），逼近回退距离实际取0.3mm，触测速度80%，其余保持默认（图24）。
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