一種車銑復合零件的三坐標測量

李倩 吳亮

摘 要：利用?？怂箍礟MM12.10.07型三坐標測量機測量零件的面線間距；根據零件的特點，合理選擇測針，通過手動采集數據點粗建坐標系，根據圖紙尺寸編程，自動運行程序得出數據。

關鍵詞：PMM12.10.07三坐標測量機；面線間距

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）11-0207-01

1 三坐標測量機簡介

三坐標測量機以其高精度高柔性以及優異的數字化功能，成為現代化制造的重要手段之一。工業生產在重視產品質量的同時也非常關注效率，傳統的測量工具（如千分尺、卡尺、量塊等）測量精度都不高，對于精度要求不高的工業產品來說是可以適用的，但是對于高精尖產品來說，這些測量工具萬萬不能滿足要求，一個個去測量零件也非常耗費人力物力。而三坐標測量機的出現正式打破了這一難題，使得高精尖的零部件實現量產，三坐標測量機成為了工業發展的重要工具之一。

三坐標測量機由測量機主機、控制系統、測頭測座系統、計算機（測量軟件）幾部分組成。本次測量所使用的三坐標測量機型號為PMM12.10.07。它的探測系統為LSP-S2，軟件為Quindos，測量精度可達0.6+L/800，測量范圍（mm）為1200×1000×700。該型號三坐標測量機測量精度極高，能夠處理具有復雜形狀工件的檢測，是真正意義上的通用測量中心。

使用的QUINDOS軟件，是一款功能強大的評價與分析工具，專長于完成各種幾何量的評價與分析、并可廣泛兼容。該軟件尤其適合于在各種動力總成的測量應用，包括汽車、航空航天、能源以及機械制造行業QUINDOS支持精密的掃描型測量機的數學算法，具有各種不同類型的計算方法，可用于將測量電云轉換成型面特征（如內外插補和最小二乘法等）。QUINDOS具有完善的評價分析功能，可完成各種箱體類工件、自由曲面零部件和復雜形狀零部件的測量與分析。QUINDOS勝任包括常規幾何量，自由曲面和特殊幾何形狀在內的各類測量任務，可以在同一臺機器上（三坐標測量機或者形狀檢測儀）完成。

2 面線間距測量原理

對于某些沒有辦法直接測量的元素，我們可以通過已經測量的元素，使用構造的方法獲得。該零件的中心線必須由三個圓的圓心連線求得。

在評價距離時，需要注意零件的評價方向性。如果沒有建立合適的坐標系，評價某一方向的距離時，則評價不出正確的數據。根據圖紙上標注的尺寸，合理利用基準元素建立好坐標系，是評價間距的關鍵步驟。

在評價面線間距時，軟件會計算出測量面的質心點，從而計算該質心點到直線的距離，該距離投影到坐標系的某一方向的長度值，即為該面線的間距。

3 零件裝夾

由于零件是大批量生產，需要長期進行抽檢，制作了工裝胎具便于長期抽檢。

如圖1所示，將該胎具固定于大理石工作臺面上，該胎具的平面1與平面2的平行度小于0.01mm，平面2的平面度小于0.01mm。每次測量時，將零件置于該胎具之內，用膠槍輔助固定，確保不會晃動之后，即可開始執行程序，完成測量工作。如圖2，工件正確固定安裝在胎具之內，繼而開始后續工作。

4 測量步驟

4.1 測針配置

根據測量要求（即測量端面到三個圓連心線的距離），分析測量對象為2個圓柱孔、1個外圓、端面及其余建立坐標系需要測量的對象，故需要兩根測針。

4.2 具體步驟

4.2.1 校驗測針

三坐標測量機運行前要保證環境溫度在20±1℃，濕度控制在45～60%。三坐標測量機保證軌道、臺面清潔，標準球擦拭干凈不能有雜質、灰塵，否則會影響測量結果。對兩根針分別進行校驗，校驗時測量標準球直徑的誤差要求小于0.001mm。

4.2.2 手動建立工件坐標系

采用平面-直線-點建立工件坐標系，在零件的上表面采集不在一條直線上的三個點構造平面。零件的端面上采集在Y方向上的兩個點構造直線。在零件的內圓柱孔上采集一個圓構造點，這樣就建立好坐標系。建立好坐標系后不能再移動零件。

4.2.3 自動建立工件坐標系

用三坐標測量機自動測量，盡量減少人為因素給基準帶來的測量誤差。

4.2.4 自動測量工件

具體程序如下：

GENPLA

MEPLA：自動測量端面PLA_2

USEPRB：調用測針PRB_1

GENCIR

MECIR：自動測量圓CIR_2

GENCIR

MECIR：自動測量圓CIR_3

COLPTS：用CIR_1、CIR_2、CIR_3構建中心線AXI_2

4.2.5 評 價

DIPNTPNT：評價端面PLA_2與中心線AXI_2的距離。

報告結果如下：

從測量報告上可以看出，該零件的面線間距為25.1732，在公差范圍之內。

5 小 結

（1）正確建立評價面線間距的坐標系，便于得到正確的結果。

（2）根據零件特點，制作合適的胎具，以便于自動測量零件。

（3）合理配置測頭、測針，根據圖紙編程，自動運行得出數據，進行數據評價，得出該零件的面線間距為25.1732。

參考文獻

[1]?？怂箍禍y量技術（青島）有限公司.實用坐標測量技術[M].北京：化學工業出版社，2007.

[2]徐茂公.公差配合與技術測量[M].北京：機械工業出版社，2011.

收稿日期：2018-3-5