活塞缸体零件的形位公差测量
活塞缸体零件的形位公差测量[20200123164936]
【摘要】
通过对企业中的“活塞缸体”零件进行测量手段的分析、PC-DMIS软件程序的编制以及如何使用三坐标测量仪，使自己对产品的整个测量过程有进一步的了解，并且也使自己的动手能力有了很大的提高。文章论述了“活塞缸体”特征尺寸的测量方法并编制了该零件的测量程序。
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关键字:】活塞缸体、三坐标测量、PC-DMIS软件程序的编制
引言 1
一、 三坐标测量机设备概述 2
（一） 三坐标测量机的基本组成 2
（二） 测量机主机的结构形式 2
（三） 控制系统 3
（四） 测头、测坐系统 3
（五） 计算机和测量软件 4
二、 零件的三坐标测量的设计方案 4
（一） 零件的技术分析 4
（二） 确定测量方案 5
三、 零件三坐标测量的过程 5
（一） 测针、加长杆、测头旋转角度的选择 5
（二） 建立零件坐标系 10
（三） 测量零件的几何元素 12
（四） 测量评价 14
小 结 16
参考文献 17
谢辞 18
引言
苏州思瑞测量技术有限公司是专门从事精密坐标测量机，影像测量仪，测高仪等专业计量设备与仪器生产与服务的高新技术企业。从2012年4月份进入思瑞从事精密测量工作接近三个月了，在思瑞学习到了很多关于品质方面的知识，并且有幸能够接触到活塞缸体这样高精密零件。它的部分尺寸、形状和位置都有很高的要求。在老师的指导下，解决了该测量的测量问题。下面针对该零件的测量设备以及测量方案作简单的介绍。
一、三坐标测量机设备概述
（一）三坐标测量机的基本组成
三坐标测量机由测量机主机、控制系统、测头测坐系统、计算机（测量软件）几部分组成。如下图1-1。
图1-1三坐标测量机的组成
（二）测量机主机的结构形式
1、活动桥式
活动桥式测量机是使用最为广泛的一种机构形式。特点是结构简单，开敞性比较好，上下零件方便。运动速度快，精度比较高。见图1-2。
2、固定桥式 固定桥式测量机由于桥架固定，刚性好，动台中心驱动、中心光栅阿贝误差小，以上特点使这种结构的测量机精度非常高，是高精度和超高精度的首选结构。见图1-3。
3、高架桥式
高架桥式测量机适合于大型和超大型测量机，适合于航空、航天、造船行业的大型零件或大型模具的测量。一般都采用双光栅、双驱动等技术，提高精度。见图1-4。
4、水平臂式
水平臂式测量机开敞性好，测量范围大，可以有两台机器共同组成双臂测量机，尤其适合汽车工业钣金件的测量。见图1-5。
5、关节臂式
关节臂式测量机具有非常好的灵活性，适合携带到现场进行测量对环境条件要求比较低。见图1-6。
图1-2活动桥式 图1-3固定桥式
图1-4高架桥式 图1-5水平臂式 图1-6关节臂式
（三）控制系统
从控制的角度划分，三坐标测量机可分为手动型、机动性、CNC数控型三种模式。我下面介绍的为手动型。数控型系统是由控制器、驱动器、细分器、光栅、测头、电机几部分组成。
控制器：是数控的核心部分。
光栅尺：主要有金属和玻璃两种。
细分器：是将移相电阻链与数字逻辑电路相结合，得到细分脉冲信号。
（四）测头、测坐系统
测头测坐系统是数据采集的传感器系统，测坐分为手动和自动两种。主要功能：1、测座根据命令旋转到指定角度
2、测头控制器控制测头工作方式转换
3、测头传感器在探针接触被测点时发生触发信号
测头的分类：触发测头和扫描测头。常用的出发测头有机械式触发测头，应变片式触发侧头，压电陶瓷触发侧头
（五）计算机和测量软件
计算机和测量软件是数据处理中心
三坐标测量软件的分类：通用测量软件、专用测量评价软件、统计分析软件、各类驱动、补偿功能软件
测量软件的应用：箱体类零件、自由曲面类、特定形面类、反求测量。
二、零件的三坐标测量的设计方案
（一）零件的技术分析
零件的结构分析如下图2-1所示：
图2-1零件图
活塞缸体为一个高精度的零件，此零件的要求中间孔及周围五个孔、上表面在形状、位置、表面粗糙度和尺寸满足设计上的生产要求。此零件我主要是测量了中间孔的圆柱度，以及周围五个圆。该零件要求中间孔的圆柱度≤0.015mm，测量周围五个圆的时候为了节约工作时间，提高工作效率，我采用了阵列的方法。测量内容在上图中以表示出。
下图2-2为该零件的三视图：
图2-2零件图的三视图
（二）确定测量方案
测量的1处的圆柱度、2、3、4、5、6处的圆，坐标系建立在此零件的中心位置。
三、零件三坐标测量的过程
我所选用的是活动桥式三坐标测量机来测量工件的，选用了直径为4mm的测针，长度为20mm的加长杆，在测量之前要做如下的准备工作：
（一）测针、加长杆、测头旋转角度的选择
测针的选择：所测零件的元素不是很小，所以说测针选择4mm就可以了，虽说不需要测量零件的深度，但是为了安全起见，还是加了加长杆，长度为20mm，由于所测的元素不需要测头的旋转，用A为0度、B为0度的角度来校验测头就够了，所以不需要测头旋转角度。
在测量新零件时，进入测量软件后，软件会自动弹出“测头功能”的窗口，也可以在“插入/硬件定义/测头”菜单中选择测头功能。
定义测头文件名每进行一次测头配置都要用一个测头文件名来区别，文件名在测头功能窗口的测头文件名窗口输入，也可以选择以前用过的测头进行校验。定义测坐：将光标点击“未定义测头”的提示语句，在测头说明的下拉菜单中选择使用的测座型号，在右侧窗口中会显示这种测座。见图3-1。
图3-1定义测头文件
定义测坐：将光标点击“未定义测头”的提示语句，在测头说明的下拉菜单中选择使用的测座型号，在右侧窗口中会显示这种测座。
定义加长杆：如果在转接件后有加长杆，则要在下拉菜单中选择相应的长度和型号后，在选择相应的测头。
定义测针：在下拉菜单中按照测针的宝石球直径和测针长度选择相应的测针。如果在测头和测尖中间有加长杆，要先定义加长杆后定义测针。
添加测头角度
图3-2添加测头角度
测头校验：点击测头功能/测量，弹出测头校验窗口，输入测头校验的点数和速度。见图3-3。
测头点数：校验时测量标准球的采点数，缺省设置5点，推荐使用9-13点。
逼近/回退距离:测头触测或回退时速度转换点的位置，可以根据情况设置，一般为2-5㎜。
【摘要】
通过对企业中的“活塞缸体”零件进行测量手段的分析、PC-DMIS软件程序的编制以及如何使用三坐标测量仪，使自己对产品的整个测量过程有进一步的了解，并且也使自己的动手能力有了很大的提高。文章论述了“活塞缸体”特征尺寸的测量方法并编制了该零件的测量程序。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】活塞缸体、三坐标测量、PC-DMIS软件程序的编制
引言 1
一、 三坐标测量机设备概述 2
（一） 三坐标测量机的基本组成 2
（二） 测量机主机的结构形式 2
（三） 控制系统 3
（四） 测头、测坐系统 3
（五） 计算机和测量软件 4
二、 零件的三坐标测量的设计方案 4
（一） 零件的技术分析 4
（二） 确定测量方案 5
三、 零件三坐标测量的过程 5
（一） 测针、加长杆、测头旋转角度的选择 5
（二） 建立零件坐标系 10
（三） 测量零件的几何元素 12
（四） 测量评价 14
小 结 16
参考文献 17
谢辞 18
引言
苏州思瑞测量技术有限公司是专门从事精密坐标测量机，影像测量仪，测高仪等专业计量设备与仪器生产与服务的高新技术企业。从2012年4月份进入思瑞从事精密测量工作接近三个月了，在思瑞学习到了很多关于品质方面的知识，并且有幸能够接触到活塞缸体这样高精密零件。它的部分尺寸、形状和位置都有很高的要求。在老师的指导下，解决了该测量的测量问题。下面针对该零件的测量设备以及测量方案作简单的介绍。
一、三坐标测量机设备概述
（一）三坐标测量机的基本组成
三坐标测量机由测量机主机、控制系统、测头测坐系统、计算机（测量软件）几部分组成。如下图1-1。
图1-1三坐标测量机的组成
（二）测量机主机的结构形式
1、活动桥式
活动桥式测量机是使用最为广泛的一种机构形式。特点是结构简单，开敞性比较好，上下零件方便。运动速度快，精度比较高。见图1-2。
2、固定桥式 固定桥式测量机由于桥架固定，刚性好，动台中心驱动、中心光栅阿贝误差小，以上特点使这种结构的测量机精度非常高，是高精度和超高精度的首选结构。见图1-3。
3、高架桥式
高架桥式测量机适合于大型和超大型测量机，适合于航空、航天、造船行业的大型零件或大型模具的测量。一般都采用双光栅、双驱动等技术，提高精度。见图1-4。
4、水平臂式
水平臂式测量机开敞性好，测量范围大，可以有两台机器共同组成双臂测量机，尤其适合汽车工业钣金件的测量。见图1-5。
5、关节臂式
关节臂式测量机具有非常好的灵活性，适合携带到现场进行测量对环境条件要求比较低。见图1-6。
图1-2活动桥式 图1-3固定桥式
图1-4高架桥式 图1-5水平臂式 图1-6关节臂式
（三）控制系统
从控制的角度划分，三坐标测量机可分为手动型、机动性、CNC数控型三种模式。我下面介绍的为手动型。数控型系统是由控制器、驱动器、细分器、光栅、测头、电机几部分组成。
控制器：是数控的核心部分。
光栅尺：主要有金属和玻璃两种。
细分器：是将移相电阻链与数字逻辑电路相结合，得到细分脉冲信号。
（四）测头、测坐系统
测头测坐系统是数据采集的传感器系统，测坐分为手动和自动两种。主要功能：1、测座根据命令旋转到指定角度
2、测头控制器控制测头工作方式转换
3、测头传感器在探针接触被测点时发生触发信号
测头的分类：触发测头和扫描测头。常用的出发测头有机械式触发测头，应变片式触发侧头，压电陶瓷触发侧头
（五）计算机和测量软件
计算机和测量软件是数据处理中心
三坐标测量软件的分类：通用测量软件、专用测量评价软件、统计分析软件、各类驱动、补偿功能软件
测量软件的应用：箱体类零件、自由曲面类、特定形面类、反求测量。
二、零件的三坐标测量的设计方案
（一）零件的技术分析
零件的结构分析如下图2-1所示：
图2-1零件图
活塞缸体为一个高精度的零件，此零件的要求中间孔及周围五个孔、上表面在形状、位置、表面粗糙度和尺寸满足设计上的生产要求。此零件我主要是测量了中间孔的圆柱度，以及周围五个圆。该零件要求中间孔的圆柱度≤0.015mm，测量周围五个圆的时候为了节约工作时间，提高工作效率，我采用了阵列的方法。测量内容在上图中以表示出。
下图2-2为该零件的三视图：
图2-2零件图的三视图
（二）确定测量方案
测量的1处的圆柱度、2、3、4、5、6处的圆，坐标系建立在此零件的中心位置。
三、零件三坐标测量的过程
我所选用的是活动桥式三坐标测量机来测量工件的，选用了直径为4mm的测针，长度为20mm的加长杆，在测量之前要做如下的准备工作：
（一）测针、加长杆、测头旋转角度的选择
测针的选择：所测零件的元素不是很小，所以说测针选择4mm就可以了，虽说不需要测量零件的深度，但是为了安全起见，还是加了加长杆，长度为20mm，由于所测的元素不需要测头的旋转，用A为0度、B为0度的角度来校验测头就够了，所以不需要测头旋转角度。
在测量新零件时，进入测量软件后，软件会自动弹出“测头功能”的窗口，也可以在“插入/硬件定义/测头”菜单中选择测头功能。
定义测头文件名每进行一次测头配置都要用一个测头文件名来区别，文件名在测头功能窗口的测头文件名窗口输入，也可以选择以前用过的测头进行校验。定义测坐：将光标点击“未定义测头”的提示语句，在测头说明的下拉菜单中选择使用的测座型号，在右侧窗口中会显示这种测座。见图3-1。
图3-1定义测头文件
定义测坐：将光标点击“未定义测头”的提示语句，在测头说明的下拉菜单中选择使用的测座型号，在右侧窗口中会显示这种测座。
定义加长杆：如果在转接件后有加长杆，则要在下拉菜单中选择相应的长度和型号后，在选择相应的测头。
定义测针：在下拉菜单中按照测针的宝石球直径和测针长度选择相应的测针。如果在测头和测尖中间有加长杆，要先定义加长杆后定义测针。
添加测头角度
图3-2添加测头角度
测头校验：点击测头功能/测量，弹出测头校验窗口，输入测头校验的点数和速度。见图3-3。
测头点数：校验时测量标准球的采点数，缺省设置5点，推荐使用9-13点。
逼近/回退距离:测头触测或回退时速度转换点的位置，可以根据情况设置，一般为2-5㎜。
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