270013凸轮箱的三坐标测量

目录
引言 1
一、凸轮箱的结构及分析 2
（一）概述 2
（二）结构分析 2
（三）位置尺寸分析 3
（四）测量难点以及解决方案 3
二、零件的装夹 5
（一）常规装夹方式 5
（二）被测零件的装夹方案 6
（三）被测零件装夹难点及解决方案 6
三、测量前的准备 7
（一）所使用机器及软件 7
（二）批量测量的准备 7
四、测量编程 8
（一）零件坐标系的选择与建立 8
（二）具体编程 10
五、评价 12
（一）评价的目的与作用 12
（二）评价的方法 12
总结 16
参考文献 17
引言
随着社会经济的快速发展，社会轻工业的发展离不开重工业的支持，近年来我国科学技术水平得到了急剧的提升，新科技手段的研发广泛应用于社会的各个领域，极大的提升了军用和民用的。尤其是在机械加工领域，随着高速切削技术的不断进步，其在提升机械加工效率的过程中发挥关键作用，同时其对于保障机械加工领域的健康可持续发展．也有着积极意义。这些零件用传统的测量方法是难以测量的且无法达到精度要求，会影响制造水平的提升。
本文研究的270013凸轮箱零件是某织布机内马达的凸轮箱零件产品。因为是全自动生产，持续工作时间很长，所以对于零件的要求很高，一般普通的测量方式很难有较高精度水平。本文主要讲解了如何利用海克斯康三坐标测量对此零件的测量分析，包括零件形状的分析、被测要素分析、零件如何装夹。测量过程中需要注意哪些问题和解决方案。
本文所研究的测量方法是对测量零件的基准要求，利用三坐标采到零件表面时得到点，再利用点得出相对应的特征。在测量零件的同时，选择零件的装夹方式必不可少，选择一个合适的测针侧座也是很关键的，测量之前必须要完成这些操作，不然得到的数据不准确或出现撞针情况。
对270013凸轮箱零件的三坐标测量的分析，利用PCDMIS软件的进行测量和制订三坐标测量程序，分析图纸的尺寸、标注的公差和要求，测量零件前应该做的前提工作 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072# 
的制定，测量过程中的注意事项和最后结果报告的输出。
一、凸轮箱的几何外形
（一）零件外形的简述
我们在检验一个工件之前，一定要做好准备工作，分析好其几何外形是必不可少的，这样才能了解到测量过程中应当如何装夹、测量过程中应当选择什么样的路径，测针换方向时应当如何更好的减少行程，提高测量效率。所以分析好其的几何外形是很重要的。图11所示，该零件为某织布机内马达的凸轮箱部件，，材料是铝镁合金，定位定型的孔极多，总体为两个端面，一个端面孔比较多，结构也比较复杂，测量尺寸也最多。另一个端面平面度要求多，但结构简单，可以作为基准面。以下是零件实物图


图11 270013凸轮箱
（二）形状结构分析
从上图可知，人工的测量方法无法得到不同平面上孔与孔之间的距离。海克斯康的机器一般使用PCDMIS 2014版本的进行测量出各种要素：孔距、孔径、以及面与面的垂直度、平面度等等。
更精确的来说，公差分为形状公差和位置公差两种，我们分析外形的同时也能分析它的形状公差，比如圆柱度，圆度之类的。
如图12所示，图纸要求的是较高的平面度、垂直度以及平行度。图中的表面粗糙度必要要用其它专门仪器来进行测量。图12是本零件的机械图纸。


图12 270013机械图纸
（三）图纸上尺寸结合外形进行分析
根据图纸所述，零件长宽高分为363、117、117.5。虽然零件尺寸很大，但是精度要求很高。比如说平面度（0.05）、平行度（0.04）垂直度（0.01）和粗糙度。图纸上标注的B基准是图11的面，其中右下角的Φ4的沉头孔孔是图纸上标注的机械坐标原点，它与左边的Φ4沉头孔66.5的距离是个关键尺寸，因为加工的时候要利用这两个孔作为主要的装夹点。另一个面上面的四个孔是要用来装马达的，所以其直径（20.00±0.02）和圆柱度要求很高（0.01）。侧面的12个螺纹孔是用来装M3的螺丝进行固定的，所以对精度要求不太高（±005）。基本外形分析好了，我们接下来要讨论的是如何测量这些要素。
由图12可知，图纸要求的公差是公差有AB两面的平行度。要测量的定位孔很多。位置度方面，没有跳动公差，随意只有定位公差是图纸所要求的被测要素，因为大都数是孔所以我们可以利用孔作为测量的原点。评价位置度时需要被测要素和基准要素进行对比。相比较物体的长度测量来说显得较为复杂。
（四）测量出现过的问题以及解决方法
因为上面我们分析了零件的外观尺寸，所以我们推测出零件的三个面很复杂，需要被测的要素很多。而且标注的径很小且精度要求高，手动或者半自动难以满足企业效率的要求，并且图纸上所涵盖的尺寸公差较小，所以手动打点很难得到我们所需要的精准结果。我们实际测量就得从测量机器以及软件的选择上着手。如图13，就是我们所使用的三坐标测量机。
。


图13 海克斯康机器
二、如何正确装夹一个零件
（一）常规的装夹工件的方式
一般我们装夹零件时会有许多问题，比如说不知该如何装夹，还有就是缺少装夹方式。对于规则零件来说我们选择的装夹方式很好选择，可以使用万能夹具进行装夹。
不规则零件的装夹较为困难，较小体积的零件可以粘贴在橡皮泥上面；中等大小的零件可以利用万能夹具装夹来实现装夹；大体积的零件我们就必需要用到机器人手臂或者其他更好的装夹工具，但由于三坐标机器量程有限，所以特大型的零件不适合利用三坐标测量机来进行检验。

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