法兰轴的三坐标检测(附件)【字数：5657】
日期 2020.11.20 本文主要阐述了法兰轴的三坐标检测及其检测过程中的一些注意事项。法兰轴三坐标检测方案的设计主要是以下几点对零件图纸的分析；测量所需工具的选取；合理选用零件的固定夹具；合理建立零件的工件坐标系；检测零件上的几何特征；正确评价图纸中的常规尺寸和几何公差；出具正确有效的检测报告。在检测过程中出现的一些问题及测量方法的运用在文中会进行详细说明。
目 录
引言 1
一、坐标测量机简介 2
（一）三坐标型号介绍 2
（二）坐标测量机的环境要求 2
二、 法兰轴检测的准备工作 4
（一）法兰轴的零件图纸分析 4
（二）装夹方案的确定 5
（三）法兰轴三坐标检测用测针的选用 5
三、法兰轴检测程序的编写 7
（一） 3D数模导入 7
（二） 建立零件坐标系 7
（三） ?100拟合圆检测及评价 9
（四） 位置度检测及评价 11
（五） 距离检测及评价 13
四、法兰轴的检测报告及分析 15
总结 17
参考文献 18
谢辞 19
引言 随着现代科技的不断发展进步，尺寸检测的手段也不断进行着更新，由传统的卡尺、塞规等常规手段，转变为三坐标测量机、影像测量机等更加先进的机械化手段。三坐标测量机的产生，大大提高了零件的尺寸检测的准确性，也提高了检测的效率。三坐标测量机现已经成为了机加工行业、电子行业、军工行业、航天行业等许多行业标配的检测手段。三坐标测量机主要是用于常规尺寸检测，如距离、角度等；也用于形位公差检测，如位置度、轮廓度等。三坐标检测的准确性主要是来源于几下几点：三坐标测量机的硬件及软件，每台三坐标测量机在出厂时，都需要按照ISO 10360进行验收检测、复检检测及中间检测，主要检测有探测误差、万向误差及示值误差，检测无误后方可出厂，三坐标测量机每年还需要进行校准检测，以确保机器的准确性。三坐标检测过程中的取样策略是由用户控制的，测量策略的选择要求用户的技巧、经验和 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
对零件细节的注意。
本文通过三坐标测量机对法兰轴进行检测，通过对图纸和实际工件的分析，为该法兰轴工件设计准确无误的检测方案。 一、坐标测量机简介
三坐标型号介绍
三坐标测量机分为许多种类，如固定桥式、移动桥式、水平臂式、L型桥式等等。其中，移动桥式是最常见的。我们本次检测法兰轴所使用的就是移动桥式的三坐标，机器型号为GLOBAL SILVER CLASSIC SR07.10.07，机器行程为700mmX1000mmX700mm，机器精度为（2.6+L/1000）μm。
法兰轴检测用坐标测量机如图11所示。
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图11 坐标测量机
坐标测量机的环境要求
三坐标测量机主要分为四个部分：主机、操作软件、控制柜、探测系统。主机部分有许多较为精密的部件，如光栅尺，光栅尺对温度要求较高，不同温度下，光栅尺的精度波动较大。三坐标测量机由气浮块进行悬浮，通过电机进行传动，所以三坐标对于气源、气压、温度和检测室环境有较高的要求。
气压：三坐标测量机需要足够的气压才能悬浮起来，所以气压需要保持在0.4MPa0.6MPa之间，0.5MPa最为合适。
气源：三坐标依靠气浮块进行悬浮，气浮块上出气口极小，为了防止发生堵塞情况，所以要求进入气体要干净，尽可能的无油无水。
温度：三坐标测量机整体对温度都较为敏感，不同温度下，测量出的数据值波动较大，在温度20±2℃、湿度40%65%RH的环境下，测量出的数据最为准确。
环境：三坐标测量机会因较大幅度的震动导致检测数据发生波动，且房间内有灰尘也会堵塞气浮块，故要求三坐标测量室需要保持干净且远离震源。
法兰轴检测的准备工作
法兰轴的零件图纸分析
法兰轴零件图纸如图21所示。
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图21 法兰轴零件图
通过对法兰轴零件图纸的分析，图纸中主要包括孔直径和形位公差，图纸中的尺寸均可通过三坐标测量机进行检测。因为尺寸数量较多，故挑选了四个具有代表性的尺寸进行检测说明。三坐标检测主要是通过基准去建立坐标系，再去进行尺寸检测，通过上图的工件图纸的分析，首先我们要知道有几个基准，该图纸中有两个基准，A基准为平面，B基准为外圆柱，根据基准建立工件坐标系。该工件需要从两端进行采点测量，我们需要制定行之有效的装夹方案。
装夹方案的确定
该法兰轴为机加工铝件，在进行装夹时，要尽量避免剐蹭，保证工件外观完好。根据对图纸和实物零件的分析，A基准为上端面，B基准为?143的外圆柱，若水平放置工件，在测量B基准时，会导致测杆先碰到?149的外圆柱上，且?23的圆柱长度为136.1mm，从?23圆柱方向测量法兰盘上圆孔直径，需要加载较长的测针，测针加载较长，机器精度会有所损失，导致测量结果不准确。所以，需要将工件的法兰盘部分竖直装夹，以保证可以测量图纸上所有标注尺寸。法兰盘部分竖直装夹，需保证工件的稳定性，在测量过程中不发生晃动，所以采用台虎钳进行固定装夹。在测量过程中，需要测针转角进行测量，三坐标测量机Z轴为了保证使用安全，设有软限位和硬限位，所以装夹时，要保证Z轴方向上高度足够，将一块规整的铝块放在台虎钳下方，利用热熔胶固定。在测量之前，利用测针将工件摆正，防止在测量过程中，防止测杆碰撞的现象发生，工件装夹图见图22所示。
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图22 工件装夹图
（三）法兰轴三坐标检测用测针的选用
通过对法兰轴零件图纸的分析，法兰轴上有几个较小的台阶面需要进行测量，选取的测针红宝石球直径不能过大，最小的台阶面为3mm，所以选择的测针直径不能大于3mm。该工件主要检测孔直径，在日常检测中，可能会发生碰撞事件导致吸盘有些偏心，测针直径较小，可能会发生碰杆，为了防止测量时发生碰杆现象，所以选取的测针直径不能太小，综上考虑，选取的测针直径为2mm。测头加载时，测针的长度尽可能短，连接点尽可能少，所以选取20mm长的测针和20mm长的测针加长杆（如图23），连接处用测针扳手旋紧即可。
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引言 1
一、坐标测量机简介 2
（一）三坐标型号介绍 2
（二）坐标测量机的环境要求 2
二、 法兰轴检测的准备工作 4
（一）法兰轴的零件图纸分析 4
（二）装夹方案的确定 5
（三）法兰轴三坐标检测用测针的选用 5
三、法兰轴检测程序的编写 7
（一） 3D数模导入 7
（二） 建立零件坐标系 7
（三） ?100拟合圆检测及评价 9
（四） 位置度检测及评价 11
（五） 距离检测及评价 13
四、法兰轴的检测报告及分析 15
总结 17
参考文献 18
谢辞 19
引言 随着现代科技的不断发展进步，尺寸检测的手段也不断进行着更新，由传统的卡尺、塞规等常规手段，转变为三坐标测量机、影像测量机等更加先进的机械化手段。三坐标测量机的产生，大大提高了零件的尺寸检测的准确性，也提高了检测的效率。三坐标测量机现已经成为了机加工行业、电子行业、军工行业、航天行业等许多行业标配的检测手段。三坐标测量机主要是用于常规尺寸检测，如距离、角度等；也用于形位公差检测，如位置度、轮廓度等。三坐标检测的准确性主要是来源于几下几点：三坐标测量机的硬件及软件，每台三坐标测量机在出厂时，都需要按照ISO 10360进行验收检测、复检检测及中间检测，主要检测有探测误差、万向误差及示值误差，检测无误后方可出厂，三坐标测量机每年还需要进行校准检测，以确保机器的准确性。三坐标检测过程中的取样策略是由用户控制的，测量策略的选择要求用户的技巧、经验和 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
对零件细节的注意。
本文通过三坐标测量机对法兰轴进行检测，通过对图纸和实际工件的分析，为该法兰轴工件设计准确无误的检测方案。 一、坐标测量机简介
三坐标型号介绍
三坐标测量机分为许多种类，如固定桥式、移动桥式、水平臂式、L型桥式等等。其中，移动桥式是最常见的。我们本次检测法兰轴所使用的就是移动桥式的三坐标，机器型号为GLOBAL SILVER CLASSIC SR07.10.07，机器行程为700mmX1000mmX700mm，机器精度为（2.6+L/1000）μm。
法兰轴检测用坐标测量机如图11所示。
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图11 坐标测量机
坐标测量机的环境要求
三坐标测量机主要分为四个部分：主机、操作软件、控制柜、探测系统。主机部分有许多较为精密的部件，如光栅尺，光栅尺对温度要求较高，不同温度下，光栅尺的精度波动较大。三坐标测量机由气浮块进行悬浮，通过电机进行传动，所以三坐标对于气源、气压、温度和检测室环境有较高的要求。
气压：三坐标测量机需要足够的气压才能悬浮起来，所以气压需要保持在0.4MPa0.6MPa之间，0.5MPa最为合适。
气源：三坐标依靠气浮块进行悬浮，气浮块上出气口极小，为了防止发生堵塞情况，所以要求进入气体要干净，尽可能的无油无水。
温度：三坐标测量机整体对温度都较为敏感，不同温度下，测量出的数据值波动较大，在温度20±2℃、湿度40%65%RH的环境下，测量出的数据最为准确。
环境：三坐标测量机会因较大幅度的震动导致检测数据发生波动，且房间内有灰尘也会堵塞气浮块，故要求三坐标测量室需要保持干净且远离震源。
法兰轴检测的准备工作
法兰轴的零件图纸分析
法兰轴零件图纸如图21所示。
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图21 法兰轴零件图
通过对法兰轴零件图纸的分析，图纸中主要包括孔直径和形位公差，图纸中的尺寸均可通过三坐标测量机进行检测。因为尺寸数量较多，故挑选了四个具有代表性的尺寸进行检测说明。三坐标检测主要是通过基准去建立坐标系，再去进行尺寸检测，通过上图的工件图纸的分析，首先我们要知道有几个基准，该图纸中有两个基准，A基准为平面，B基准为外圆柱，根据基准建立工件坐标系。该工件需要从两端进行采点测量，我们需要制定行之有效的装夹方案。
装夹方案的确定
该法兰轴为机加工铝件，在进行装夹时，要尽量避免剐蹭，保证工件外观完好。根据对图纸和实物零件的分析，A基准为上端面，B基准为?143的外圆柱，若水平放置工件，在测量B基准时，会导致测杆先碰到?149的外圆柱上，且?23的圆柱长度为136.1mm，从?23圆柱方向测量法兰盘上圆孔直径，需要加载较长的测针，测针加载较长，机器精度会有所损失，导致测量结果不准确。所以，需要将工件的法兰盘部分竖直装夹，以保证可以测量图纸上所有标注尺寸。法兰盘部分竖直装夹，需保证工件的稳定性，在测量过程中不发生晃动，所以采用台虎钳进行固定装夹。在测量过程中，需要测针转角进行测量，三坐标测量机Z轴为了保证使用安全，设有软限位和硬限位，所以装夹时，要保证Z轴方向上高度足够，将一块规整的铝块放在台虎钳下方，利用热熔胶固定。在测量之前，利用测针将工件摆正，防止在测量过程中，防止测杆碰撞的现象发生，工件装夹图见图22所示。
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图22 工件装夹图
（三）法兰轴三坐标检测用测针的选用
通过对法兰轴零件图纸的分析，法兰轴上有几个较小的台阶面需要进行测量，选取的测针红宝石球直径不能过大，最小的台阶面为3mm，所以选择的测针直径不能大于3mm。该工件主要检测孔直径，在日常检测中，可能会发生碰撞事件导致吸盘有些偏心，测针直径较小，可能会发生碰杆，为了防止测量时发生碰杆现象，所以选取的测针直径不能太小，综上考虑，选取的测针直径为2mm。测头加载时，测针的长度尽可能短，连接点尽可能少，所以选取20mm长的测针和20mm长的测针加长杆（如图23），连接处用测针扳手旋紧即可。
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