散热模组零件的三坐标测量(附件)【字数：5717】
日期 2020.12.15 摘 要在当今的精密制造行业，三坐标测量机在各种零件精密测量中应用的越来越广泛。本人以了散热模组零件三坐标测量作为载体，在对零件尺寸精度、形位公差等技术要求分析的基础上，论述了该零件从坐标系的建立、测量程序的编制和评价报告的出具在三坐标测量机测量的全过程。
目 录
引言 1
一、坐标测量机简介 2
（一）三坐标测量机作用 3
（二）测量机的环境要求 3
二、散热模组零件检测的准备工作 5
（一）分析零件图纸 5
（二）选用测针型号 6
（三）设计装夹方案 8
三、检测程序设计 9
（一）建立工件坐标系 9
1.工件坐标系介绍 9
2.粗建工件坐标系 9
3.精建工件坐标系 11
（二）位置度检测设计及评价 11
（三）距离检测设计及评价 13
（四）垂直度检测设计及评价 14
四、最终检测数据 15
总结 16
参考文献 17
谢辞 18
引 言 现代科技在飞速发展中，各行各业的设备也在不断的进行更新换代。三坐标测量机也随着时代的需求应运而生。三坐标测量机主要用于机加工行业、模具行业、航天航空行业、汽车行业、电子行业等诸多行业。在过去，对工件的检测手段主要是卡尺、塞规等等，效率低、人为误差大等诸多不便，三坐标测量机的诞生，很好的解决了这些问题，三坐标测量机主要是通过人操作机器进行检测，人为误差小，更可以进行批量检测，大大提高了检测的效率，最为重要的是三坐标测量机本身的精度高，可以实现高精度检测。三坐标测量机可以检测常规尺寸，也可以进行形位公差检测，比如同轴度，轮廓度，圆跳动等，软件中自带算法，不需要人工进行计算，降低了对人员能力上的要求。
散热模组零件是我实习期间测量的一个典型零件，零件结构复杂，被测几何元素多。本文以该零件为载体，祥述了该零件在三坐标机上完整的测量过程。以及尺寸和形位误差评价过程。 一、坐标测量机 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
简介
坐标测量机如图11所示。
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图11 坐标测量机
三坐标测量机作用
针对不同行业，三坐标测量机的种类不同，如固定桥式，这一类别适用于精密机械零部件及检具的检测；移动桥式，是目前市场上应用最为广泛的，各行业均有涉及；关节臂，最为突出的特点就是便携，可以携带到不同的地方进行检测，精度较低。我们此次检测中使用的三坐标型号为CROMA 8106，属于移动桥式三坐标。CROMA 686精度为2.6±L/300μm，机器检测有效行程为800mm*1000mm*600mm。
测量机的环境要求
三坐标测量机主要由四部分构成：机身、PCDMIS软件、H3CT控制柜及探测系统。机身部分又由诸多高精密零件组成，如读数头、光栅尺、气浮块等等。PCDMIS软件是由海克斯康集团自主研发的，是目前市面上应用最广泛的测量软件之一。控制柜主要由电路板及逻辑板构成，内部结构复杂，是测量机的核心部件。探测系统主要由测座、传感器及测针构成，主要用于数据采集。
三坐标测量机属于高精密仪器，故对使用环境要求较为严苛，主要有以下四个方面：
气压：进入三坐标内部的气体压强需保证在0.4MPa到0.6MPa之间，气压不足或者气压过高都会导致机器报警，无法正常使用。
温度：三坐标测量机需要在20±2℃的温度下进行工作，在使用前要保证测量机的温度在20℃左右，且待测零件也需要进行恒温处理才可以上机测量，从而减小误差。
环境：三坐标测量机所在的测量室要保证没有灰尘，远离振动，且不能让阳光直射。
气源：进入三坐标测量机的气体要尽量保证无油无水，油水过多的情况下，会堵塞气浮块，导致测量机无法正常运行。
散热模组零件检测的准备工作
分析零件图纸
散热模组零件图如图21所示：
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图21 散热模组零件图
通过图21，我们可以看出图纸中标注的尺寸数量较多，其中大部分距离尺寸。其余为形状和位置公差，主要是位置度和垂直度。我们对该零件不进行全尺寸检测，主要检测装配尺寸及形位公差。对于三坐标检测，首先我们要找到图纸中标注出的基准，由图21可以看出，散热模组零件的基准较多，我们此次主要采用四个基准，分别是由六个台阶面构成的A基准、B基准为上表面、C基准为前端面、D基准为两个M3的螺纹孔构成的直线以及F基准?12.2孔。基准确定后，我们可以根据基准可以确定我们建立零件坐标系的最佳方法。根据基准要素测量特点，采用为321法建立坐标系。
图纸中需检测的尺寸较多，我们本次检测设计挑选了3个典型的几何元素进行详述，分别是1号尺测量元素（?3孔的位置度）、2号元素43.5的距离评价以及3号元素?12.2孔台阶面相对于F圆柱基准的垂直度。
（二）选用测针型号
根据图纸上的标注，装配尺寸特征大多是螺纹孔，D基准也为螺纹孔，对于螺纹孔的检测，我们不能采用普通的球形测针，而是采用柱形针进行测量。通过对零件图的分析，我们需要检测的最小孔为M3的螺纹孔，所以我们选取的测针直径只能小于3mm，测针选取的原则是测针长度在满足零件高度测量的情况下近可能的短（测杆钢性好，测量误差小），所以我们选取的柱形针型号为2BY20MMSHNK（短柱针），如图22所示。柱形针主要测量螺纹孔，但不适用于测量柱体特征，我们本次检测设计需要检测柱体特征，所以我们要在检测过程中进行测针的更换。根据图纸，我们进行检测的柱体特征直径较小，故我们选取的球形测针的型号为2BY40MM（如图23）。
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图22 柱形针
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图23 球形针
测针规格确定后，我们需要在软件中进行加载，首先是柱形针，加载顺序依次为测座PROBEPH10T、传感器PROBE_TP20、柱形针TIP2BY20MMSHNK（如图24）。测针加载完成后，还需要添加测针角度，我们采用柱形针主要检测侧面的螺纹孔，添加的角度为（A90 B90）、（A90 B90）。将柱形针进行校验，校验结束后，查看校验结果并将柱形针通过软件放置在测座更换架上。接下来添加球形针，测座和传感器和柱形针一致，需要再加载20MM加长杆和球形针TIP20BY20MM。球形针的测针角度只需要默认的（A0 B0）角度即可（如图25）。在标准球位置不变的情况下进行球形针校验，校验结束后查看结果。
目 录
引言 1
一、坐标测量机简介 2
（一）三坐标测量机作用 3
（二）测量机的环境要求 3
二、散热模组零件检测的准备工作 5
（一）分析零件图纸 5
（二）选用测针型号 6
（三）设计装夹方案 8
三、检测程序设计 9
（一）建立工件坐标系 9
1.工件坐标系介绍 9
2.粗建工件坐标系 9
3.精建工件坐标系 11
（二）位置度检测设计及评价 11
（三）距离检测设计及评价 13
（四）垂直度检测设计及评价 14
四、最终检测数据 15
总结 16
参考文献 17
谢辞 18
引 言 现代科技在飞速发展中，各行各业的设备也在不断的进行更新换代。三坐标测量机也随着时代的需求应运而生。三坐标测量机主要用于机加工行业、模具行业、航天航空行业、汽车行业、电子行业等诸多行业。在过去，对工件的检测手段主要是卡尺、塞规等等，效率低、人为误差大等诸多不便，三坐标测量机的诞生，很好的解决了这些问题，三坐标测量机主要是通过人操作机器进行检测，人为误差小，更可以进行批量检测，大大提高了检测的效率，最为重要的是三坐标测量机本身的精度高，可以实现高精度检测。三坐标测量机可以检测常规尺寸，也可以进行形位公差检测，比如同轴度，轮廓度，圆跳动等，软件中自带算法，不需要人工进行计算，降低了对人员能力上的要求。
散热模组零件是我实习期间测量的一个典型零件，零件结构复杂，被测几何元素多。本文以该零件为载体，祥述了该零件在三坐标机上完整的测量过程。以及尺寸和形位误差评价过程。 一、坐标测量机 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
简介
坐标测量机如图11所示。
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图11 坐标测量机
三坐标测量机作用
针对不同行业，三坐标测量机的种类不同，如固定桥式，这一类别适用于精密机械零部件及检具的检测；移动桥式，是目前市场上应用最为广泛的，各行业均有涉及；关节臂，最为突出的特点就是便携，可以携带到不同的地方进行检测，精度较低。我们此次检测中使用的三坐标型号为CROMA 8106，属于移动桥式三坐标。CROMA 686精度为2.6±L/300μm，机器检测有效行程为800mm*1000mm*600mm。
测量机的环境要求
三坐标测量机主要由四部分构成：机身、PCDMIS软件、H3CT控制柜及探测系统。机身部分又由诸多高精密零件组成，如读数头、光栅尺、气浮块等等。PCDMIS软件是由海克斯康集团自主研发的，是目前市面上应用最广泛的测量软件之一。控制柜主要由电路板及逻辑板构成，内部结构复杂，是测量机的核心部件。探测系统主要由测座、传感器及测针构成，主要用于数据采集。
三坐标测量机属于高精密仪器，故对使用环境要求较为严苛，主要有以下四个方面：
气压：进入三坐标内部的气体压强需保证在0.4MPa到0.6MPa之间，气压不足或者气压过高都会导致机器报警，无法正常使用。
温度：三坐标测量机需要在20±2℃的温度下进行工作，在使用前要保证测量机的温度在20℃左右，且待测零件也需要进行恒温处理才可以上机测量，从而减小误差。
环境：三坐标测量机所在的测量室要保证没有灰尘，远离振动，且不能让阳光直射。
气源：进入三坐标测量机的气体要尽量保证无油无水，油水过多的情况下，会堵塞气浮块，导致测量机无法正常运行。
散热模组零件检测的准备工作
分析零件图纸
散热模组零件图如图21所示：
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图21 散热模组零件图
通过图21，我们可以看出图纸中标注的尺寸数量较多，其中大部分距离尺寸。其余为形状和位置公差，主要是位置度和垂直度。我们对该零件不进行全尺寸检测，主要检测装配尺寸及形位公差。对于三坐标检测，首先我们要找到图纸中标注出的基准，由图21可以看出，散热模组零件的基准较多，我们此次主要采用四个基准，分别是由六个台阶面构成的A基准、B基准为上表面、C基准为前端面、D基准为两个M3的螺纹孔构成的直线以及F基准?12.2孔。基准确定后，我们可以根据基准可以确定我们建立零件坐标系的最佳方法。根据基准要素测量特点，采用为321法建立坐标系。
图纸中需检测的尺寸较多，我们本次检测设计挑选了3个典型的几何元素进行详述，分别是1号尺测量元素（?3孔的位置度）、2号元素43.5的距离评价以及3号元素?12.2孔台阶面相对于F圆柱基准的垂直度。
（二）选用测针型号
根据图纸上的标注，装配尺寸特征大多是螺纹孔，D基准也为螺纹孔，对于螺纹孔的检测，我们不能采用普通的球形测针，而是采用柱形针进行测量。通过对零件图的分析，我们需要检测的最小孔为M3的螺纹孔，所以我们选取的测针直径只能小于3mm，测针选取的原则是测针长度在满足零件高度测量的情况下近可能的短（测杆钢性好，测量误差小），所以我们选取的柱形针型号为2BY20MMSHNK（短柱针），如图22所示。柱形针主要测量螺纹孔，但不适用于测量柱体特征，我们本次检测设计需要检测柱体特征，所以我们要在检测过程中进行测针的更换。根据图纸，我们进行检测的柱体特征直径较小，故我们选取的球形测针的型号为2BY40MM（如图23）。
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图22 柱形针
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图23 球形针
测针规格确定后，我们需要在软件中进行加载，首先是柱形针，加载顺序依次为测座PROBEPH10T、传感器PROBE_TP20、柱形针TIP2BY20MMSHNK（如图24）。测针加载完成后，还需要添加测针角度，我们采用柱形针主要检测侧面的螺纹孔，添加的角度为（A90 B90）、（A90 B90）。将柱形针进行校验，校验结束后，查看校验结果并将柱形针通过软件放置在测座更换架上。接下来添加球形针，测座和传感器和柱形针一致，需要再加载20MM加长杆和球形针TIP20BY20MM。球形针的测针角度只需要默认的（A0 B0）角度即可（如图25）。在标准球位置不变的情况下进行球形针校验，校验结束后查看结果。
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