智能產(chǎn)線單機、單元仿真與調(diào)試 課件 4.5三坐標測量、4.6工量具設(shè)備入庫和管理

三坐標測量測頭標定一、測頭校準定義及目的測頭校正過程是指對所定義測頭的有效直徑及位置參數(shù)進行測量的過程。為了完成這一任務(wù)，需要用被校正的測頭對一個校驗標準進行測量。測頭校正的目的為：①準確得到測針的紅寶石球的有效直徑以便測量軟件進行測頭半徑的補償。②準確得到不同測頭角度和默認第一個測頭角度之間的位置關(guān)系。未知直徑和位置的測頭。已知直徑并且可以溯源到國家基準的標準器。二、測頭校驗過程有效測頭半徑利用操縱桿在標準球的最大范圍內(nèi)觸測5點，點的分布要均勻（圖3-13）。計算機軟件在收到這些點后(寶石球中心坐標X、Y、Z值)，進行球的擬合計算，得出擬合球的球心坐標、直徑和形狀誤差，將擬合球的直徑減去標準球的直徑，就得出校正后測針寶石球“直徑”。拓展知識—測頭顏色含義根據(jù)測頭標定前后顯示的顏色分類，總共分為5種顏色，分別為黑色、綠色、藍色、紅色以及灰色，每種顏色都代表測頭不同的含義。黑色：測頭未經(jīng)標定；綠色：測頭標定過且標定結(jié)果合格；藍色：測頭標定過但標定結(jié)果超差；紅色：測頭標定結(jié)果數(shù)據(jù)過期；灰色：已刪除的不存在測頭；三、測頭需要重新標定的情況a、測座或者測針有拆卸過b、添加新測頭角度后c、添加加長桿后d、測針更換過后e、標定結(jié)果超差時f、標定數(shù)據(jù)過期時矢量與余弦誤差一、矢量的定義

矢量可以被看做一個帶有箭頭的單位長度直線，I方向在X軸，J方向在Y軸，K方向在Z軸。矢量I、J、K值介于1和-1之間，分別表示與X、Y、Z夾角的余弦。

在三坐標測量中矢量精確指明測頭垂直觸測被測特征的方向，即測頭觸測后的回退方向。YX(+J)45°(+I)(+k)ZI=0.707J=0.707K=045度方向矢量二、余弦誤差

用三坐標測量機進行元素測量時，正確的測量方法是應(yīng)該沿著被測點的法線方向進行測量，但由于我們?nèi)藶闄z測過程中把握不了相應(yīng)的法向而導致測量有誤差，我們把這人為測量產(chǎn)生的誤差叫做余弦誤差。實際接觸點導致的誤差·期望接觸點法向矢量逼近方向坐標系一、測量機的坐標空間（MCS）

測量機的空間范圍可用一個立方體表示。立方體的每條邊是測量機的一個軸向。如下圖所示，X軸為左右指向，Y軸為前后指向，Z軸為上下指向，三條邊的交點為機器的原點。ZY原點X二、建立零件坐標系的意義a、通過建立零件坐標系，限制被測工件的6個自由度；b、通過建立零件坐標系，實現(xiàn)數(shù)模對齊以方便測量；c、通過建立零件坐標系，提高檢測結(jié)果的準確性；三、3-2-1法建立坐標系3-2-1法建立坐標系是三坐標測量機最常用的建立坐標系方法，測量軟件中很多其他建坐標系方法都是基于該方法進行延伸與拓展。默認情況下，點1、2、3擬合一個平面進行零件找正，并確定零件坐標系Z軸方向。點4、5擬合一條直線以控制工件旋轉(zhuǎn)自由度，并確定零件坐標系X軸方向。點6擬合一個單點，確定任一坐標軸起點位置。工作平面一、工作平面定義工作平面用來定義二維元素數(shù)學計算的平面。軟件在默認情況下，定義XY平面作為元素計算的工作平面。當被測二維元素所在平面與XY平面不重合或者不平行時，需要提前定義好它們的測量工作平面，否則會導致測量結(jié)果不正確。一般來說，我們會選擇被測二維元素所在平面作為其測量的工作平面。二、RationalDMIS工作平面RationalDMIS在“工作平面”選項里可以選擇所需的面，作為當前的工作平面。“最近的CRD平面”這個窗口接受從元素數(shù)據(jù)區(qū)拖放平面元素。計算需要工作平面的元素有：直線元素,圓元素,圓弧元素,橢圓元素,鍵槽元素和二維曲線元素；對于其他所有元素,工作平面選擇窗口會自動隱藏起來?；編缀卧攸c元素:點矢量:無位置:XYZ位置最少點數(shù):1形狀誤差:無元素名前綴:PT直線元素:直線位置:重心矢量:第一點到最后一點形狀誤差:直線度最小點數(shù):2元素名前綴:LN圓元素: 圓位置: 圓心矢量: 與所在平面矢量一致形狀誤差: 圓度最小點數(shù): 3元素名后綴：CIR元素:圓柱位置:軸線中點矢量:從下到上形狀誤差:圓柱度最小點數(shù):5元素名后綴:CYL圓柱圓錐元素:圓錐位置:頂點矢量:從小圓到大圓形狀誤差:錐度最小點數(shù):6元素名后綴:CON元素構(gòu)造元素構(gòu)造的意義元素構(gòu)造時測量軟件測量功能中的輔助模塊，便于用戶在測量中由于受測量局限性的影響，而我們有必須得到某些特定元素所設(shè)立的功能操作區(qū)，其主要意義如下：通過已測的元素構(gòu)造出無法直接測量得到的元素。構(gòu)造元素可以是計算輔助元素，也可以是測量結(jié)果元素。示例一：點構(gòu)造圓心（球心）點構(gòu)造圓線1線2兩直線相交點構(gòu)造投影點原始點任一點投影至某一平面原始點偏移點任一點偏置某一距離常見的點構(gòu)造示例二：圓構(gòu)造在一個圓錐指定的直徑位置產(chǎn)生一個圓。平面和圓錐相交產(chǎn)生某一高度的截面圓。同時通過所選的幾個元素擬和產(chǎn)生虛擬圓。常見的圓構(gòu)造示例三：鏡像構(gòu)造矩形陣列環(huán)形陣列矩形陣列結(jié)果環(huán)形陣列結(jié)果思考1、如何得到下圖所示，從圓錐斜平面沿軸線向上偏置30mm處的直徑？2、如何得到下圖所示，兩小圓的最大距離與最小距離？元素的尺寸及公差元素尺寸公差——二維距離二維距離的計算是兩元素相對于當前工作平面的距離。典型例子有點到線、圓到圓、圓到線的距離等。元素到元素的二維距離在計算時，此距離可能既不平行于當前坐標系的任何坐標軸，也不垂直于任一坐標軸，此時要注意區(qū)分哪個方向的位移才是我們要的有效距離。

YX距離2距離3

距離1圓與圓二維距離分析距離1的計算可以是:平行于X軸,垂直于Y軸。距離2的計算可以是：平行于Y軸，垂直于X軸。距離3的計算可以是：用中心到中心，不需要選擇坐標軸。元素尺寸公差——三維距離三維距離計算的是兩個元素之間的最小距離,與工作平面無關(guān)。典型例子有點到面的距離，面到面的距離，面與面的夾角。PLN1PLN2DISTANCE元素形位公差加工后的工件不僅有尺寸誤差，構(gòu)成工件幾何特征的點、線、面的實際形狀或相互位置與理想幾何體規(guī)定的形狀和相互位置還不可避免地存在差異，這種形狀上的差異就是形狀誤差，而相互位置的差異就是位置誤差，統(tǒng)稱為形位誤差。測量軟件支持國家或國際標準的大部分幾何元素的形位公差評價項目，包括：基本幾何元素尺寸偏差，直線度、平面度、圓度、圓柱度、平行度、垂直度、傾斜度、位置度、同軸（心）度、對稱度、圓（全）跳動等形位公差。本章知識要點測頭標定的原理及意義。余弦誤差產(chǎn)生原因及避免方法。構(gòu)建坐標系的意義及對3-2-1法的理解。工作平面的理解及掌握其適用場合。基本幾何元素的最少點數(shù)及矢量方向記憶。元素構(gòu)造的意義及其功能應(yīng)用。元素尺寸偏差及形位公差的理解。THANKS工量具工具入庫和管理量具管理培訓95AIC

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Assurance量具管理培訓量具管理的作用為了確保維持量具，設(shè)備在檢驗測試或?qū)嶒灂r，具有所需之準確度和精密度，使生產(chǎn)的產(chǎn)品能符合顧客所需要求的品質(zhì)水準．?96AIC

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Assurance量具管理培訓名詞解釋儀器：指能單一使用或在測試設(shè)備（系統(tǒng)）中單獨使用可執(zhí)行測試功能者或用以量測產(chǎn)品／原料特性之儀器，且由復雜電子零件所組成如電壓表．示波器．．．．．．量具：指能單一使用或在測試設(shè)備（系統(tǒng)）中單獨使用可執(zhí)行測試功能者或用以量測產(chǎn)品／原料特性之量具，且由簡單的機械件組成，如直尺．卡尺．高度計．空徑規(guī)．．．．．．測試設(shè)備（系統(tǒng)）：指由多項儀器．量具與機械元件架構(gòu)所組成且簡單使用不能執(zhí)行測試功能設(shè)備（系統(tǒng)）拉力實驗機．光譜儀．．．．．．97AIC

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Assurance量具管理培訓外部校驗：凡于公司內(nèi)無法校正之儀器設(shè)備，委托外界，經(jīng)由國家認可之檢驗單位，或國家（國際）標準之儀器制造廠商，提供校驗之服務(wù)，稱外部校驗．內(nèi)部校驗：使用國家或國際標準來校驗公司內(nèi)儀器設(shè)備．免校驗：不被作為量測數(shù)據(jù)或判定用之儀器設(shè)備，且與產(chǎn)品品質(zhì)無相關(guān)之量測儀器，即可列為免校驗．遊校驗：因無法將儀器設(shè)備送外校驗時（內(nèi)部不能校驗），委托外界國家認可之校驗單位，或國家（國際）標準之儀器制造廠商，到公司校驗之服務(wù)，稱為遊校．98AIC

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Assurance量具管理培訓新增儀器/量具驗收儀器驗收儀器下采購單儀器儀器/量具類別校驗型態(tài)校驗類別遊校外校內(nèi)校免校粘貼校驗標簽列入儀校清單建立量具履管理歷表使用單位領(lǐng)回99AIC

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Assurance新購儀器量／量具送校流程量具管理培訓START現(xiàn)有儀器量具送校流程儀校部發(fā)校驗通知單YES使用部門送儀校部校驗儀校部確定資料符合功能正常NO通知單位處理校驗類別內(nèi)校外校安排遊校NO通知單位安排處理/送修產(chǎn)生檢驗報告通知使用部門領(lǐng)回100ENDAIC

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Assurance量具管理培訓儀器量具清單儀器名稱儀器編號規(guī)格/型號準確度/等級出廠編號接收日期使用保管單位責任人序號制造廠商螺紋塞規(guī)質(zhì)量部1AIC

01-0073/4-16UNF-2B2BOSG4383-042004.07.30101AIC

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Assurance量具管理培訓儀器量具編碼原則例AIC01-007管制碼流水號廠別代碼01（量具）02（儀器）03（設(shè)備）AIＣ007102AIC

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Assurance量具管理培訓儀器量具管理通則驗收新儀器量具時仔細核對送量清單，附件，合格報告，并保存好，以便以后查看．非經(jīng)校驗或未經(jīng)儀校認證作出適當標示之儀器量具，不得使用．經(jīng)故障維修之儀器量具必須經(jīng)校驗部門重新校驗，校驗合格后貼上合格標簽才能使用．對于故障（停用）或校驗不合格儀器量具加以標示，并盡可能的移離工作現(xiàn)場．儀器負責人應(yīng)適當注意儀器量具使用狀況．儀校應(yīng)在環(huán)境條件控制下之專用場所實施．103AIC

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Assurance量具管理培訓校驗周期訂定原則凡用以產(chǎn)品生產(chǎn)測試，檢驗，量測，試驗之儀器量具除參考建議周期外，也應(yīng)按實際負荷訂定．標準件校驗周期依照實際校驗的建議為主，一般電量的校驗周期為半年，物理量的校驗周期為一年．外校儀器量具校驗允收標準以儀器制造商規(guī)格及儀器本身所使用的范圍做參考104AIC

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Assurance量具管理培訓校準計劃表案例：XXXX有限公司

年度量測設(shè)備校驗計劃表校驗周期儀器設(shè)備名稱儀器設(shè)備編號1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月105AIC

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Assurance程

序

文

件 NO.題目： 游標卡尺校準規(guī)程頁數(shù)：生效日期：版本/修訂：量具管理培訓內(nèi)校操作指導案例：1、目的通過對游標卡尺進行校準，執(zhí)行量值傳遞工作，保證產(chǎn)品質(zhì)量。2、適用范圍適用于廠內(nèi)0-1000㎜范圍、分度值為0.02㎜的游標卡尺的校準指導。3、環(huán)境要求：室內(nèi)溫度要求控制在20±5℃，濕度控制在60±15

RH%。4、校準方法/步驟：106AIC

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Assurance量具管理培訓4-1、外觀：4-1-1、要求：卡尺表面應(yīng)無銹蝕、碰傷或其它缺陷，刻線和數(shù)字應(yīng)清晰、均勻，不應(yīng)有脫色現(xiàn)象，帶表及數(shù)顯卡尺表蒙不得有劃傷及缺損;卡尺上應(yīng)標有分度值、制造廠名、工廠標志及出廠編號，使用中及修理后的游標卡尺允許有不影響使用準確度的外觀缺陷。4-1-2、方法：目視4-2、各部份相互作用：4-2-1、要求：尺框沿尺身移動應(yīng)平穩(wěn)，不應(yīng)有阻滯現(xiàn)象，尺身沿尺框配合應(yīng)無明顯晃動，深度尺不允許有竄動。4-2-2、方法：手感107AIC

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Assurance量具管理培訓4-3、零值誤差：4-3-1、要求：以零刻線和尾刻線的重合度表示，零刻線重合度不超過0.005㎜，尾刻線重合度不超過0.010㎜,帶表及數(shù)顯卡尺零刻線離線不大于0.10mm,壓線不大于0.05mm。4-3-2、方法：移動尺框使兩測量面接觸，分別在尺框緊固和松開情況下用目力觀察。4-4、圓弧內(nèi)量爪的尺寸誤差：4-4-1、要求：圓弧內(nèi)量爪基本尺寸，新制造的為10㎜或20㎜整數(shù)，使用中或修理后的基本尺寸允許為0.1㎜整數(shù)，保證使用的情況下可為卡尺分度值的整數(shù)倍，并在校準記錄上注明，圓弧內(nèi)量爪尺寸偏差不超過±0.01㎜4-4-2、方法：合并兩量爪，以外徑千分尺沿卡尺內(nèi)量爪在平行于尺身方向檢定。108AIC

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Assurance量具管理培訓4-5、刀口內(nèi)量爪尺寸誤差4-5-1、要求：受檢尺寸為10㎜時的偏差，應(yīng)不超過+0.02/-0.01㎜4-5-2、方法：將一塊為10㎜的量塊長邊夾持在兩外測量面之間，緊固螺釘，用外徑千分尺沿刀口內(nèi)量爪在平行于尺身方向測量。4-6、深度尺尺寸誤差4-6-1、要求：受檢尺寸為20㎜時的偏，應(yīng)不超過0.02㎜4-6-2、方法：將2塊為20㎜的量塊置于一級平板上，使尺身端面與量塊接觸。伸出深度尺至平板工作面，然后在尺身上讀數(shù)，讀數(shù)值與量塊標稱值之差即為其誤差。109AIC

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Assurance量具管理培訓4-7示值誤差：4-7-1、要求：0-300㎜：±0.02㎜；

>300-500㎜：±0.04㎜;>500-700㎜：±0.05㎜;1000：±0.07㎜>700-900㎜：±