电池上壳钣金件三坐标检测方案设计
【】本文阐述了电池上壳钣金件三坐标检测方案设计过程，通过对图纸的理解进行思考测量方法与数据的分析。主要包括图纸的分析，工件的装夹，零件坐标系的建立，元素的测量，尺寸的评价，报告的输出，数据的分析与测量方法的调整。
目录
引言 1
一、三坐标测量机的介绍 2
二、图纸分析以及测量方案设计 3
（一）图纸分析 4
（二）测量前的准备 4
（三）工件的装夹 4
三、程序的编制 5
（一）测针的选择与校验 5
（二）坐标系的建立 6
（三）尺寸的测量与评价 8
四、问题的发现与解决 17
五、 完整的程序以及报告的输出 18
（一）程序 18
（二）报告 18
总结 20
参考文献 21
谢辞 22
引言
2018年7月我来到苏州思瑞测量技术有限公司实习，该公司主要从事机器销售，软件培训，对外测量，获得了CNAS认可进行第三方认证测量，在半年的实习过程中我的主要工作就是测量工件，软件培训，不仅学到了专业的技术知识，增了与人沟通交流的能力。在日常的测量工作中接触到了新能源电池上壳的测
量，该产品是由我来编程测量的，在测量的过程中发现了一些问题，在我师傅的帮助下，问题才得以解决，由于该产品尺寸较多选择了一些尺寸进行评价，有线性尺寸以及行为公差。这篇文章就是对程序编制的详细解说。
一、三坐标测量机的介绍
三坐标测量机的使用方法就是将被测物体置于三坐标测量空间，获取被测物体上各测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，计算算出被测物体的几何尺寸、形位公差和位置。主要应用与机加工，模具制造，汽车零件，发动机零件等。
根据产品长度的需要，我选择了型号为CROMA 8106的三坐标测量机如图11所示，精度为±（2.8+L/300）μm，他的规格为800X1000X600（mm），对于温度的要求是（20±2）℃，湿度要求在55%—75%之间，空气的压力为0.45MPa – 0.7 MPa，温度梯度是1℃/m ，温度变化是 1℃/h。
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*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
图11 CROMA 8106三坐标测量机
二、图纸分析以及测量方案设计
零件图纸如图21所示
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图21 零件图纸
零件的数学模型如图22所示：
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图22零件数学模型
图纸拿到手，分析图纸考虑装夹，建坐标系
（一）图纸分析
这张图纸一共有23个尺寸，其中线性尺寸有12个，形位公差11个非耳朵的边缘面为A基准，直径为?7.5±0.25的圆为B基准，直径为?7.5±0.25宽度为2±0.25的圆槽为C基准，那么显而易见我们可以用平面、圆、圆槽来建立一个零件坐标系。由于该零件的尺寸过多，我将挑取2，3，4，7，8，13，16，21号尺寸进行评价分析。
（二）测量前的准备
在测量工件之前需将工件放在温度为（20±2）℃的环境下恒温24小时，在检测之前，需将工件使用酒精无尘步擦拭干净，避免因零件上的污渍导致测量出现误差。
（三）工件的装夹
减小测量的难度，方便重复测量，避免二次装夹，由于零件的底部底盘参与测量较少，所以用万能夹具其底面支撑起来，用热熔胶枪将其固定不动就可以了。如需要批量测量则需要注意支撑杆的位置需与编程时的位置相同（拍照记录）。如图23所示：
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图23 零件的装夹
三、程序的编制
（一）测针的选择与校验
测针的选择：这个产品最小的孔直径为?7，最小的内侧R角为R2，所以选择的测针直径要小于4，所以选择了直径为3长度为20的测针，产品的总厚度是70.2mm所以选择了一个根长度为40mm的碳纤维加长杆，加上传感器吸盘长度大于70.2，如图31所示：
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图31 测针
在测量零件之前我们需要考虑到编程时所需要的角度，评价的这几个尺寸所需要的角度分别为A0B0, A97.5B180 。选择需要校验的角度点击测量，选择自动与相对应的校验工具（标准球），点击右下方测量。（如果只需测量一个角度，需要连同A0B0角一起校验）如图32所示
图32测针的校验
（二）坐标系的建立
建坐标系的方法：321法（平面，圆，圆槽）建坐标系，是最常见的建坐标系方法， 坐标系有六个自由度，分别是X、Y、Z轴的平动和转动，将这六个自由度限定之后，坐标系也就建好了。首先在A基准面上打三个点建立一个平面，注意图纸标注A是在非耳朵面上，用这个平面讲Z轴正方向找正，限定住X、Y轴的转动，如图33所示;将Z轴原点固定在平面上，限定住Z轴的平动，打圆四个点，圆槽打两个圆然后构造圆槽，选择选择圆和圆槽，围绕着找正轴旋转Y正轴，注意选取顺序，否则坐标系方向会反掉，限定Z轴的转动，如图34所示;最后将X、Y轴原点固定在B基准圆上，限定了X、Y轴的平动,如图35所示。这样坐标系的六个自由度就控制住了，坐标系就建立好了。
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图33坐标系找正
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图34 坐标系旋转
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图35坐标系定原点
考虑到方便测量与结果的准确性，所以需要精建坐标系。在精建坐标系之前需要插入自动和安全平面，选择正确的轴向，值的要求是比零件的最高处高，设置完参数后勾选激活安全平面（开）并且点击“应用”与“确定”如图36所示。精建坐标系的步骤与粗建坐标系的步骤一样，只不过在采取元素的时候打点更多，更广泛，这样才能精确的反应零件做的实际情况，根据产品特性是一个钣金件，所以在测量圆时需要加上样例点，防止因工件偏差太大导致打不上点，如图37所示，并且机器的采点速度一致，得到的结果更精确。建坐标系程序如图38所示。
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图36 安全平面的设置
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图37自动圆的设置
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图38 建坐标系的程序
目录
引言 1
一、三坐标测量机的介绍 2
二、图纸分析以及测量方案设计 3
（一）图纸分析 4
（二）测量前的准备 4
（三）工件的装夹 4
三、程序的编制 5
（一）测针的选择与校验 5
（二）坐标系的建立 6
（三）尺寸的测量与评价 8
四、问题的发现与解决 17
五、 完整的程序以及报告的输出 18
（一）程序 18
（二）报告 18
总结 20
参考文献 21
谢辞 22
引言
2018年7月我来到苏州思瑞测量技术有限公司实习，该公司主要从事机器销售，软件培训，对外测量，获得了CNAS认可进行第三方认证测量，在半年的实习过程中我的主要工作就是测量工件，软件培训，不仅学到了专业的技术知识，增了与人沟通交流的能力。在日常的测量工作中接触到了新能源电池上壳的测
量，该产品是由我来编程测量的，在测量的过程中发现了一些问题，在我师傅的帮助下，问题才得以解决，由于该产品尺寸较多选择了一些尺寸进行评价，有线性尺寸以及行为公差。这篇文章就是对程序编制的详细解说。
一、三坐标测量机的介绍
三坐标测量机的使用方法就是将被测物体置于三坐标测量空间，获取被测物体上各测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，计算算出被测物体的几何尺寸、形位公差和位置。主要应用与机加工，模具制造，汽车零件，发动机零件等。
根据产品长度的需要，我选择了型号为CROMA 8106的三坐标测量机如图11所示，精度为±（2.8+L/300）μm，他的规格为800X1000X600（mm），对于温度的要求是（20±2）℃，湿度要求在55%—75%之间，空气的压力为0.45MPa – 0.7 MPa，温度梯度是1℃/m ，温度变化是 1℃/h。
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*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
图11 CROMA 8106三坐标测量机
二、图纸分析以及测量方案设计
零件图纸如图21所示
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图21 零件图纸
零件的数学模型如图22所示：
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图22零件数学模型
图纸拿到手，分析图纸考虑装夹，建坐标系
（一）图纸分析
这张图纸一共有23个尺寸，其中线性尺寸有12个，形位公差11个非耳朵的边缘面为A基准，直径为?7.5±0.25的圆为B基准，直径为?7.5±0.25宽度为2±0.25的圆槽为C基准，那么显而易见我们可以用平面、圆、圆槽来建立一个零件坐标系。由于该零件的尺寸过多，我将挑取2，3，4，7，8，13，16，21号尺寸进行评价分析。
（二）测量前的准备
在测量工件之前需将工件放在温度为（20±2）℃的环境下恒温24小时，在检测之前，需将工件使用酒精无尘步擦拭干净，避免因零件上的污渍导致测量出现误差。
（三）工件的装夹
减小测量的难度，方便重复测量，避免二次装夹，由于零件的底部底盘参与测量较少，所以用万能夹具其底面支撑起来，用热熔胶枪将其固定不动就可以了。如需要批量测量则需要注意支撑杆的位置需与编程时的位置相同（拍照记录）。如图23所示：
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图23 零件的装夹
三、程序的编制
（一）测针的选择与校验
测针的选择：这个产品最小的孔直径为?7，最小的内侧R角为R2，所以选择的测针直径要小于4，所以选择了直径为3长度为20的测针，产品的总厚度是70.2mm所以选择了一个根长度为40mm的碳纤维加长杆，加上传感器吸盘长度大于70.2，如图31所示：
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图31 测针
在测量零件之前我们需要考虑到编程时所需要的角度，评价的这几个尺寸所需要的角度分别为A0B0, A97.5B180 。选择需要校验的角度点击测量，选择自动与相对应的校验工具（标准球），点击右下方测量。（如果只需测量一个角度，需要连同A0B0角一起校验）如图32所示
图32测针的校验
（二）坐标系的建立
建坐标系的方法：321法（平面，圆，圆槽）建坐标系，是最常见的建坐标系方法， 坐标系有六个自由度，分别是X、Y、Z轴的平动和转动，将这六个自由度限定之后，坐标系也就建好了。首先在A基准面上打三个点建立一个平面，注意图纸标注A是在非耳朵面上，用这个平面讲Z轴正方向找正，限定住X、Y轴的转动，如图33所示;将Z轴原点固定在平面上，限定住Z轴的平动，打圆四个点，圆槽打两个圆然后构造圆槽，选择选择圆和圆槽，围绕着找正轴旋转Y正轴，注意选取顺序，否则坐标系方向会反掉，限定Z轴的转动，如图34所示;最后将X、Y轴原点固定在B基准圆上，限定了X、Y轴的平动,如图35所示。这样坐标系的六个自由度就控制住了，坐标系就建立好了。
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图33坐标系找正
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图34 坐标系旋转
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图35坐标系定原点
考虑到方便测量与结果的准确性，所以需要精建坐标系。在精建坐标系之前需要插入自动和安全平面，选择正确的轴向，值的要求是比零件的最高处高，设置完参数后勾选激活安全平面（开）并且点击“应用”与“确定”如图36所示。精建坐标系的步骤与粗建坐标系的步骤一样，只不过在采取元素的时候打点更多，更广泛，这样才能精确的反应零件做的实际情况，根据产品特性是一个钣金件，所以在测量圆时需要加上样例点，防止因工件偏差太大导致打不上点，如图37所示，并且机器的采点速度一致，得到的结果更精确。建坐标系程序如图38所示。
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图36 安全平面的设置
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图37自动圆的设置
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图38 建坐标系的程序
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