1、 汽车车身及钣金件整形单元教学设计方案教师： 序号： 授课时间授课班级上课地点任务单元名称3.2机械式三维测量（1）课时数4教学目标专业能力1.熟悉车身机械测量的种类和方法；2.能正确安装米桥式三位测量设备；3.能正确用机械三位测量系统进行车身测量。方法能力自主学习能力、创新能力、可持续发展能力社会能力1、学生的沟通能力及团队协作精神；2、.良好的职业道德。教学重点机械式三维测量的方法步骤教学难点机械式三维测量的方法步骤目标群体具备一定的汽车拆装与调整知识的学生教学环境普通课堂、实训室。教学方法讨论、启发、演示、辩论、讲练结合等时间安排教学过程设计5分钟40分钟45分钟45分钟45分钟复习提问
2、导入新课：3.1机械式三维测量一、基本的车身测量工具车身维修人员基本测量工具有钢卷尺、游标卡尺和千分尺。1. 钢卷尺钢卷尺测量简单、方便，工具费用低，但测量误差大，不够准确，只能适用于那些对精度要求不高的场合使用。因为车身测量的许多基准点是孔洞，利用钢卷尺进行测量时，最好能把它的钩头做一下处理，变细一些，可以直接伸人测量孔中，这样可以提高效率和准确度，注意钢卷尺是一个非常通用的测量工具，在车身测量中一定要保证其刻度的精确性。在用钢卷尺测量的基准点是孔时，一定要注意尺寸数据的读取方法。建议不要读取钢卷尺在基准点孔中心位置的刻度，应该读取基准点孔边缘位置的刻度。因为用眼睛来判断孔中心位置是很困难的
3、，而观察孔边缘就非常容易。2. 游标卡尺应用游标读数原理制成的量具叫游标量具。常用游标量具有游标卡尺、深度游标卡尺和高度游标卡尺。它们具有结构简单、使用方便、测量范围大等特点。游标量具的主体是一根刻有刻度的直尺，叫做主尺。沿主尺滑动的尺框上装有游标，游标的读数原理可用图说明。游标卡尺的示值误差随游标读数值和测量范围而变。例如游标读数值为0.02mm，测量范围为0 mm300 mm的游标卡尺，其示值误差不大于0.02 mm。近来，有的游标卡尺采用无视差结构，使游标刻线与主尺刻线处在同一平面上，消除了在读数时因视线倾斜而产生的视差。有的卡尺装有测微表头称为带表卡尺，便于读数。还有电子数显卡尺，以光
4、栅、(电容)容栅等为测量系统，液晶显示读数，使用直观方便。3千分尺应用螺旋微动原理制成的量具叫测微量具。常用的测微量具有外径千分尺、内径干分尺和深度千分尺，也分别称为外径百分尺、内径百分尺和深度百分尺。使用千分尺前应注意调整零位，以免测量时因零位偏离而产生误差。当千分尺测量而与被测零件接触时，要使用测力装置，不要直接转动微分筒，以保护螺旋副和保持测量力的恒定。外径千分尺的精度等级分为0级和1级。例如测量范围在0 mm100 mm内，1级千分尺的示值误差不大于0.004 mm，0级的示值误差为其一半。为了提高测量精度，千分尺还可采用相对测量法。近来我国还有数字外径千分尺和电子数显千分尺，这些千分
5、尺使用方便。还有在固定套筒上刻有游标的千分尺，利用游标可读出0.002或0.001 mm的读数值。二、量规测量系统量规主要有轨道式量规、中心量规和麦弗逊撑杆式中心量规等多种，它们既可以单独使用，也可互相配合使用。轨道式量规多用于测量点对点之间的距离，中心量规用来检验部件之间是否发生错位，麦弗逊撑杆式中心量规可以测量麦弗逊悬架支座（减震器支座）是否发生错位。轨道式量规和麦弗逊撑杆式中心量规作为一个整体使用，也可作为单独的诊断工具使用。1轨道式量规轨道式量规一次只能测量一对测量点，得到一个尺寸，记录下每一个测量的尺寸，并与另外两个控制点进行交叉测量对比检验，其中至少一个为对角线测定。用轨道式量规测
6、量的最佳位置为悬架和机械元件上的焊点、测量孔等，它们对于部件的对中具有关键性作用。修理车身时，对关键控制点必须用轨道式量规反复测定并记录，以监测维修进度，防止过度拉伸。车身上部的测量可以大量使用轨道式量规来进行，在一些小的碰撞损伤中，用这种方法既快速又有效。用轨道式量规还可以对车身下部和侧面车身尺寸进行测量。在修理工作中，这些测量点必须多次地进行测量并作记录，在进行每一步修复工作时，测量结果都应记录下来，包括刚刚校正过的尺寸。汽车修复的过程及结果能够通过测量数据表得知。有些轨道式量规上还附有刻度，一般都是公制单位，如果再配合使用经过精度检验的钢尺测量就更为快捷。（1）用轨道式量规进行点对点测量
7、的方法在车身构造中，大多数的控制点实际上都是孔、洞，而测量尺寸一般是中心点至中心点的距离。用轨道式量规对孔进行测量时，一般测量孔的直径比轨道式量规的锥头要小，测量头的锥头起到自定心的作用。当测量孔径大于测量头直径时，为了用轨道式量规进行精确测量，在测量孔的直径相同时，就需用同缘测量法，即两个测量孔直径相同时，孔中心的距离就是两个孔同侧边缘的距离。如果需要测量的孔径不是同一尺寸，有时甚至不是同一类型的孔：圆孔、方孔、椭圆孔等。要测出孔中心点间的距离，先要测得两孔内缘间距，而后再测得两孔外缘间距(图328)，然后将两次测量结果相加再除以2即可。也就是说，孔径不同时，内边缘和外边缘的平均值与孔中心距
8、离相同。在使用轨道式量规进行测量时，要根据车身的标准尺寸来精确地测量汽车损伤，使车身结构修复至原先尺寸。如果没有标准尺寸，则可用一辆没有损伤、同一厂家、同一年份、同一型号的汽车作为校正受损汽车的参照。如果仅仅车身一侧受到损伤而且不严重，那么就可测得未损伤一侧的尺寸并以此作为损伤一侧的对照尺寸。（2）使用轨道式量规测量时的注意事项汽车上固定点如螺栓、孔的测量位置是中心。点至点测量为两点间直线的距离测量。 量规臂应与汽车车身平行，这就要求量规臂上的指针在测量某些尺寸时要设置成不同长度。某些标准车身数据要求平行测量，有些则只要求点至点之间的长度测量，而有的则两者都用。修理人员必须使用与车身表述的数据
9、一致的测量方法，否则就很容易发生错误的测量。按车身标准数据测量损伤车辆上所有点，损伤的程度通常用标准数据减去实际测量数据来表示。2中心量规中心量规最常用的是自定心量规，自定心量规的结构同轨道式量规很相似，但它不是用来测量。自定心量规可安装在汽车的不同位置，在量规上有两个由里向外滑动时总保持平行的横臂，可使量规在汽车不同地方安装时作任意横向的调整。量规(通常为3或4个)悬挂在汽车上后，每一个横臂相对于量规所附着的车身结构都是平行的。将四个中心量规分别安置在汽车最前端、最后端、前轮的后部和后轮的前部。用肉眼通过投影就看出车身结构是否准直。自定心中心量规测量的原理是找到车辆的基准面、中心面和零点平面
10、等基准，找出它们的偏移量，在车身维修中只能做一个大体的分析，它不能显示测量的具体数据。具体到每一个尺寸的变形量的测量，则需要使用通用三维测量系统来测量。3麦弗逊撑杆式中心量规使用麦弗逊撑杆式中心量规可以测量出减震器拱形座或车身上部部件相对中心线平面和基准面的不对中情况。它一般安装在减震器的拱形座上，利用减振器拱形座量规就能观察到上部车身的对中情况。麦弗逊撑杆式中心量规有一根上横梁和一根下横梁。下横梁有一个中心销，上横杆上有二个测量指针，装在可调节的套管中，它们的作用是将量规安装到减振器拱形座或上部车身上。上横梁一般是从中心向外标定的。测量指针有两种类型：锥形和倒锥形。倒锥形量针带有槽口，以方便
11、在车身上安装（如在未拆卸螺栓头上安装）。指针一般用蝶形螺钉固定在套管上。指针的长度有很多种，以适用不同长度的测量。在使用不同长度的指针安装量规时，标尺的读数是不一样的。在上、下横梁之间有两根垂直立尺连接，高度调节在上横梁的套管上进行。借助标准车身数据，维修人员可以利用连接上、下横梁的垂直立尺将下横梁设在基准面内，以便将减振器拱形座量规调整到正确的尺寸。在下横梁定位好后，上部定位杆应当处于减振器拱形座的基准点处。否则表明减振器拱形座已经受到损坏或者定位失准，维修人员就需要进行校正，以便使前悬架和车轮能正确定位。 麦弗逊撑杆式中心量规常规的用法是来检测减震器拱形座的不对中情况。另外，它还可以用来检
12、测散热器支架、中立柱、车颈部和后侧围板等的不对中情况。三、用点对点测量方法测量车身尺寸1车身前部尺寸的测量前部车身损伤变形的程度也可用导轨式量规或卷尺来确定，其基本测量方法与前述相同。每个车都有汽车制造厂提供的说明书，上面标出了车身上部最重要控制点的尺寸规格，可以通过测量这些点之间的尺寸检验车身是否有变形或者校正是否到位。由于受损汽车需进行发动机罩前缘及前端部件调换，在修复的同时进行测量是合理的。即使仅仅车身的前右侧受到碰撞，汽车左侧通常也常常会受到损伤。因此，在测量之前必须检验变形的程度。检验汽车前端尺寸时，轨道式量规测量的最佳位置是悬架及机械元件上的安装点，因为它们对中的正确与否很关键。每
13、一尺寸应该对照另外的两个基准点进行检验，其中至少有一个基准点要进行对角线测量。通常，测量的尺寸越长，其精确度越高。例如，测量从车颈下端至发动机底座前部之间的尺寸要比测量车颈下端至另一侧车颈下端尺寸要好，因为它是在汽车较大范围内测得的一个较长尺寸。从每个控制点测得两个或多个数据既保证了更高的精度，又能够帮助辨别出钢板损伤的范围及方向。2车身侧面尺寸的测量车身侧边结构的任何损伤都可以通过车门开关时的状态或通过检验车门周边的缝隙的均匀来确定。找出车身变形所在的位置，应把注意力放在漏水的可能性上。这样，必须进行精确的测量。车身侧板的测量主要使用导轨式量规。在进行点对点测量时，经常要利用车身的左右对称性
14、，运用对角线测量法可检测出车身的翘曲。在发动机室及下部车身数据遗失、车身尺寸表上没有可提供的数据或汽车在倾翻中受到严重创伤时，都可以使用对角线对比测量方法。3车身后部尺寸的测量后部车身的变形大致上可通过后备箱盖开关和缝隙的变化估测出来。为了确定损伤及漏水的可能性，有必要对测量点进行精确测量。后部地板上的皱折通常都由于后部元件的扭弯，因此，测量后部车身的同时，也要测量车身的底部，这样，展平修复工作才能有效完成。四、机械式三维测量1专用测量系统（1）专用测量系统的测量原理。专用测量系统的设计原理来源于车身的制造过程，在制造焊接过程中车身板件都是固定在车身模具上，车身模具是根据车身尺寸制作的，通过模
15、具可以对板件进行快速定位、安装、焊接等工作。专用测量工具根据车身上的主要测量点的三维空间尺寸，制作出一套包含主要测量控制点的测量头（也称为定位器）。在车身变形后，可以通过车身上每个主要控制测量点与它专用的测量头的配合情况来确定测量点的数据是否变化（见图340），直到主要测量控制点的位置与专用测量头完全配合后，就能够确定测量点的尺寸已经恢复到位。它不用象其他测量系统那样要测量出数据，然后与标准数据对比才能知道尺寸是否正确，而是把注意力放在控制点与测量头的配合上。一套标准的测量头由1425个既可单独使用又可一起使用的专用测量头组成。很多测量头既可以与固定不动的机械部件结合使用，也可以和能够移动的部
16、件结合使用。一套测量头一般可用来测量同一个型号车身类型的汽车。在欧洲专用测量头应用较广，还有专门的商店可以出租测量头。（2）专用测量头的功能1）能够通过视觉确定出应该进行检测的测量控制点。如果测量控制点与专用测量头不相配合，就必须对其进行校正。 2）可以同时对所有的控制点进行测定，而不需进行具体的测量。在所有的控制点都校正准直之后，汽车上的转向系统、悬架，发动机装置等也就在正确的位置上。3）再进一步的校正后，受损部件调整到正确位置后，它们就会与测量头正好吻合，这样就打破了用中心量规、轨道式量规或通用测量系统必须遵照的测量顺序。4）专用测量头测量系统可保证在对零件进行焊接之前的定位。（3）专用测
17、量头测量的方法在承载式车身汽车上，例如对车身下部钢板和撑杆支柱总成的校正，其工作顺序如下： 1）将车身下部钢梁钢板安置并固定在定位器上；2）将它们焊接在一起；3）将撑杆支柱钢板安置并固定在钢梁上；4）将它们焊接在正确的位置上。这类的专用测量头最大的优点是专用性，针对每一款汽车有一套测量头，可以快速精确的修复车身，但它最大的缺点也是专用性，如果需要修理其他种类的车身那么就需要配备另外的测量头，新车型的不断出现促使修理厂需要不断的购买新的专用测量头，这就限制了它的应用范围。 随着现代汽车竞争的剧烈和车辆个性化的发展，车辆的品种越来越多，专用测量头已经不能满足多样性修理的需要，所以现在越来越广泛地应
18、用通用型的测量系统。2机械式通用测量系统通用测量系统如门式通用测量系统、米桥式通用测量系统在现代的车身修理中被广泛应用。它们使一部分测量工作更容易和更精确，对通用型测量系统的使用，需要修理人员能够熟练操作。这些系统能够同时测量所有基准点。在测量时，只要将通用测量系统绕车辆移动，不仅能检查车辆所有基准点，而且能快速地确定车辆上的每个基准点的位置。如果车辆上的基准点与标准数据图上的位置不同，则车辆上的基准点可能发生了变形。正确的安装测量系统的各个部件，用测量头来测量基准点，如果测量头不在正确的基准点位置，则车辆尺寸是不正确的。不在正确位置的基准点必须被恢复到事故前的标准值，然后才能对其他点进行测量
19、。在开始任何测量工作前，要做以下准备工作：（1）拆下可折卸的损坏件，包括机械件和车身覆盖件，（2）如果损坏非常严重，则对车辆的中部或基础部分先进行粗略地校正，然后将中部基准点的尺寸恢复标准数值，（3）如果某些机械部件不需要拆除，对这些部件要进行必要的支撑。米桥式通用测量系统主要有底部的米桥尺、横尺及测量头、门型立尺及上横尺，此外还有许多辅助测量头和安装各种用途量尺的固定器组成。对于机械式测量系统，它的测量精度达到1 mm1.5 mm才能作为一个合格车身测量工具。在测量时，首先建立起车辆和测量系统的基准，在测量桥或测量架上安装好横尺，将测量头安装在横尺上，就可以同时测量受损车辆上的多个基准点。该
20、测量系统的各个部件一般都是铝合金制造的，在使用过程中操作必须小心，轻拿轻放，以确保测量系统部件不被损坏。这种测量系统的精确度取决于测量头的位置和精确性。与轨道式量规比较，通用测量系统具有即时读取的优点。在实际测量操作过程中，修理人员首先要用测量头来测量基准点。通过各基准点实际测量数据与标准数据相比较，就能很快地确定各个基准点所处的位置是否变形，如果车上的基准点的数据超过3mm的公差，就必须对基准点先进行校正。3.三维测量方法测量车身尺寸车身的测量可以用以上介绍的几种机械测量系统进行测量，量规式测量系统的测量方式不够精确，不能完全测量出车身上的每一个测量控制点的变形方向和大小。因为现在车身的维修后的测量公差标准为3 mm，只有通过精确的测量系统才能够对车身进行精确的测量。在测量时首先要有所测车辆的标准数据。答疑作业任务工单教学反馈
