1、大连理工大学工程训练中心大连理工大学工程训练中心Engineering Training Center of DLUT2008.1主讲：丁天英主讲：丁天英三三 坐坐 标标 测测 量量先进制造技术模块先进制造技术模块工程训练中心（工程训练中心（Engineering Training Center of DLUT）三坐标测量教学要求：q 了解三坐标测量机的结构、测量原理q 了解三坐标测量机的主要功能q 了解三坐标测量的基本步骤 实训项目：三坐标测量技术介绍 先进制造技术模块先进制造技术模块工程训练中心（工程训练中心（Engineering Training Center of DLUT）三坐标测
2、量测量机的发展可划分为三代：第一代：o 1959年，世界上第一台测量机由英国的FERRANTI公司研制成功，当时的测量方式是测头接触工件后，靠脚踏板来记录当前坐标值，然后使用计算器来计算元素间的位置关系。o 1964年，瑞士SIP公司开始使用软件来计算两点间的距离，开始了利用软件进行测量数据计算的时代。o 70年代初，德国ZEISS公司使用计算机辅助工件坐标系代替机械对准，从此测量机具备了对工件基本几何元素尺寸、形位公差的检测功能。概 述：先进制造技术模块先进制造技术模块工程训练中心（工程训练中心（Engineering Training Center of DLUT）三坐标测量o 测量机技术
3、进入了CNC控制机时代，能完成复杂机械零件和空间自由曲线、曲面的测量。o 改善了人机界面，完善了自学习功能，增加了测量模式。o 使用专门测量语言，提高了测量程序的开发效率。第二代：先进制造技术模块先进制造技术模块工程训练中心（工程训练中心（Engineering Training Center of DLUT）三坐标测量 从90年代开始，随着工业制造行业向集成化、柔性化和信息化发展，产品的设计、制造和检测趋向一体化。o 具有与外界设备通讯的功能；o 具有与CAD系统直接对话的标准数据协议格式；o 硬件电路趋于集成化,并以计算机扩展卡的形式,成为计算机的大型外部设备。第三代:先进制造技术模块先进
4、制造技术模块工程训练中心（工程训练中心（Engineering Training Center of DLUT）三坐标测量q 在三个互相垂直方向有导向运动机构（气浮导轨、气垫），测长元件。q 测头能以手动或机动方式移动到被测点。q 测头接触工件并发出采电信号时，由控制系统去采集当前机床三轴坐标相对于机床原点的坐标值，再由计算机系统对数据进行处理和输出。三坐标测量机的原理：先进制造技术模块先进制造技术模块工程训练中心（工程训练中心（Engineering Training Center of DLUT）三坐标测量 三坐标的结构形式：三坐标的结构形式主要取决于三组坐标的相对运动方式，对测量机的精度
5、和使用性影响很大。常见的几种结构形式：q 龙门式测量机q 桥式测量机q 悬臂式测量机q 柔性三坐标测量机先进制造技术模块先进制造技术模块工程训练中心（工程训练中心（Engineering Training Center of DLUT）三坐标测量n便于工件安装、检便于工件安装、检测和观察测和观察n实现运动部件惯性实现运动部件惯性最小，同时保持结构最小，同时保持结构的最大刚性的最大刚性龙 门 式 测 量 机先进制造技术模块先进制造技术模块工程训练中心（工程训练中心（Engineering Training Center of DLUT）三坐标测量o 开放的结构o 广阔的测量空间o 测量巨形工件，
6、如船用发动机、飞机框架、原子能飞船、巨型叶片等等，龙 门 式 测 量 机先进制造技术模块先进制造技术模块工程训练中心（工程训练中心（Engineering Training Center of DLUT）三坐标测量高精度高稳定性 桥式测量机移动桥式先进制造技术模块先进制造技术模块工程训练中心（工程训练中心（Engineering Training Center of DLUT）三坐标测量o 固定龙门采用封闭框架结构o 高速度、高精度o 工作台可移动，底座是整体燕尾式导轨设计。o 工作台和导轨之间是预载荷空气轴承，陶瓷Z轴配有精密导向系统。o 装卸工件方便。桥式测量机固定桥式先进制造技术模块先进
7、制造技术模块工程训练中心（工程训练中心（Engineering Training Center of DLUT）三坐标测量测量空间开阔，适合汽车等大型板金工件的测量双机即可联机工作，又可作为单机独立工作 悬臂式测量机双水平臂先进制造技术模块先进制造技术模块工程训练中心（工程训练中心（Engineering Training Center of DLUT）三坐标测量基础平台平衡性很好，安装时不需要地基，占地更小。快速调解的水平量尺支持机器在任何环境车间里进行安装、移动及卸除。高度的降低使工件的装夹更容易。允许的测量温度范围很广。悬臂式测量机单水平臂先进制造技术模块先进制造技术模块工程训练中心（工
8、程训练中心（Engineering Training Center of DLUT）三坐标测量o 固定装置减少了占地空间、简化了系统配置 o 无限制的旋转、可移动把手能够接近那些难于测量的特征o 精度高达0.0005英寸柔性三坐标测量机关节臂先进制造技术模块先进制造技术模块工程训练中心（工程训练中心（Engineering Training Center of DLUT）三坐标测量o接触和非接触式测量合二为一的七轴系统，可同时进行硬测头和激光测头的组合使用o碳纤维杆快速实现探针的变换，并可自动实现测头识别o测量速度快、采样密度高 o整体（统计）精度高 o具备无限旋转功能，测量死角少o可移动，可
9、作在线测量 o逆向工程软件功能强大柔性三坐标测量机扫描式关节臂先进制造技术模块先进制造技术模块工程训练中心（工程训练中心（Engineering Training Center of DLUT）三坐标测量CIOTA 01.01D 型三坐标测量机:o 桥式结构、气浮导轨o 配有手动、机动驱动系统o 运用软件程序对测量机的21项运动误差进行可靠的补偿和修整进一步减少测量机的系统误差现有实验设备先进制造技术模块先进制造技术模块工程训练中心（工程训练中心（Engineering Training Center of DLUT）三坐标测量o 测量机系统的整体结构包括：机械本体 控制系统 测头系统o 控制
10、系统包括：计算机系统 电控柜测量机结构测量机结构先进制造技术模块先进制造技术模块工程训练中心（工程训练中心（Engineering Training Center of DLUT）三坐标测量o手动测量：在基本软件提供的测量环境下，利用手控盒手动控制测头完成测量操作过程。o自动测量：在基本软件提的程序编辑环境下，用DEAPPLDEAPPL语言编辑、生成TECTEC测量程序，有程序控制CNCCNC测量机完成测量操作过程。o自学习编程方式测量：相同零件首件测量时，在基本软件测量环境下采用自学习测量方式，软件记录所有操作过程，并自动生成TECTEC测量程序，后续件的测量可以由程序控制CNCCNC测量机
11、完成。测量方式：测量方式：先进制造技术模块先进制造技术模块工程训练中心（工程训练中心（Engineering Training Center of DLUT）三坐标测量三坐标测量机基本软件的功能三坐标测量机基本软件的功能：o 测头管理测头管理o 坐标系管理坐标系管理o 元素的测量、构造及其存贮器的管理元素的测量、构造及其存贮器的管理o 几何元素的相关关系以及输出几何元素的相关关系以及输出o 形位公差以及输出形位公差以及输出o 自学习及脱机编程自学习及脱机编程 基本软件先进制造技术模块先进制造技术模块工程训练中心（工程训练中心（Engineering Training Center of DLU
12、T）三坐标测量1、电控柜及计算机系统加电2、点击WTUTOR进入测量系统3、点击POWER 4、点击Initialize进行初始化，回机床零点5、测头标定：测：测头每次安装后都要进行标定及头每次安装后都要进行标定及校正才能使用。获得测尖的动态半径校正才能使用。获得测尖的动态半径R。测量步骤：先进制造技术模块先进制造技术模块工程训练中心（工程训练中心（Engineering Training Center of DLUT）三坐标测量6、建立工件坐标系：测量机采用的是迪卡尔直角坐标系，其第三轴可以用右手定则确定，既两个坐标轴和原点的坐标（X，Y，Z）即可完全建立一个坐标系。7、基本测量：根据不同零件的尺寸及形位公差要求进行几何尺寸及元素相互关系的测量。测量步骤：先进制造技术模块先进制造技术模块工程训练中心（工程训练中心（Engineering Training Center of DLUT）三坐标测量WTUTOR 软件先进制造技术模块先进制造技术模块工程训练中心（工程训练中心（Engineering Training Center of DLUT）三坐标测量基本测量：
