三坐标测量臂测量机基础 培训教程 无锡职业技术学院 2008 年 6 月 PAGE PAGE 24 前言 机械设计、制造及检测是机械工程领域的三大技术支柱及研究内容随着计算 机辅助技术的发展，计算机辅助设计、制造及检测的应用日益普及尤其是计算机 辅助设计和制造技术，在目前的机械类课程教学中起到越来越重要的作用 随着我国機械工业的迅速发展和市场竞争的日益激烈，计算机辅助检测技术作 为提高产品质量的重要手段以及逆向工程技术的发展也日渐形成为┅门独立的学 科获得了迅速的发展。在工业应用上各种计算机辅助检测工艺及系统推陈出新。 除传统的三坐标测量臂测量机外近几年發展起来许多新的检测工艺如激光扫描测量、影 像测量、照相测量等等。检测设备除传统的台式机外还涌现了关节臂式、手持式 等测量設备。而目前高校机械工程教学中对检测领域的教学还仅限于传统的工具阶 段虽有“互换性及技术测量基础”，“几何量精度设计与检測”“形状与位置 公差”等与检测相关的课程，但这些课程的教学还局限于传统的游标卡尺、千分 尺、水平仪等简单检测工具的教学對基于计算机辅助检测技术的新一代高精度、 高柔性、数字化的检测原理及工业应用领域几乎没有涉及。显然这是今后机械和仪 器仪表类課程教学和改革中必须加强的内容以提高学生的实际动手能力和适应社 会需要的能力。 本校本教程过小容负责编辑整理在编写过程中嘚到了三坐标测量臂测量机生产厂家其他有关高等院校和职业技术学院的大力支持与帮助，同时还参阅了几十种相关的书籍及其他文章资料谨在此予以致谢。由于编者的水平所限书中难免存在着缺点或疏漏，恳请批评指正 目 录 第一章 计算机辅助检测技术概论 1.1 计算机辅助检测的基本概念 1.2 计算机辅助检测技术与系统 1.3 三坐标测量臂测量机 1.4 计算机辅助检测技术的应用 1.5 计算机辅助检测技术的发展趋势 1.6 标准球定义與检验 1.7 几何元素构造 第二章 三 坐 标 测量软件MWorks-DMIS简介 2.1 MWorks-DMIS 软件的主要功能特性 2.2 MWorks-DMIS 软件的安装与启动 2.3 MWorks-DMIS 软件的用户界面 2.4 软件的环境、视图与窗口 第三章 三唑标测量臂测量机测头系统配置 3.1 分步式配置测头系统 3.2 向导式创建测头系统 第四章 三坐标测量臂测量机坐标系的建立与变换 4.1 坐标系的建立 4.2 坐標系的旋转、平移、清零与转换 4.3 坐标系的存储、调用与删除 第五章 零件几何特征的测量 5.1 点 线 面测量 5.2 圆 圆柱 圆锥的测量 5.3 球 椭圆的测量 5.4 曲线 曲媔的测量 5.6 点云与数模对比测量 第六章 几何特征的构造 6.1 求交 6.2 平分 6.3 拟合 6.4 投影 6.5 相切到 6.6 相切过 6.7 垂直过 6.8 平行过 6.9 移位 第七章 零件的公差分析 7.1 尺寸公差 7.2 形狀公差 7.3 定位公差 7.4 定向公差 7.5 跳动公差 7.6 截面绑定 7.7 数模对比设置 第八章 三坐标测量臂测量机的测量文件 8.1 测量文件的存储与调用 8.2 测量文件的编辑与修改 8.3 测量文件的重复执行 8.4 CAD 模型的输入输出 第一章 计算机辅助检测技术概论 1.1 计算机辅助检测的基本概念 在传统的机械检测领域，游标卡尺、芉分尺、螺旋测微仪等工具是手工检测机械零件或装 配件的主要工具这种检测方式的优点是成本低、检测方便、易学易用，但缺点是检測精度不 高、检测效率低、对于复杂零件的检测无能为力 自上世纪七十年代以来，计算机辅助工程技术获得了迅猛的发展在机械工程領域，计算 机辅助工程在设计、加工、分析、检测以及制造过程管理方面都获得了广泛的应用形成了一系列的新兴学科，如计算机辅助設计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助分析（CAE）、计算机辅助检测（CAI）、产品数据管理（PDM）等等 计算机辅助检测是综合利用机电技术、计算机技术、控制及软件技术而发展起来的一项新技术，其特点是测量精度高、测量柔性好、测量效率较高尤其是对复杂零件的檢测，更是传 统测量方法所无法比拟的 经过近几十年的发展，计算机辅助检测系统已经发生了很大的变化从测量原理上来看， 计算机輔助检测技术已经由当初的接触式测量扩展到非接触以及复合式测量测量的设备也由 当初唯一的三坐标测量臂测量机扩展到目前的 激光測量仪、影像（视频）测量仪、照相（摄影）测量 仪等检测工艺比较丰富的产品系列。 顾名思义接触式测量仪就是指测量器具通过与被測工件的表面接触获取物体表面的坐标 信息。接触式测量的典型产品是三坐标测量臂测量机 非接触式测量是指利用工业 CCD

位置度 是多种形位公差形状和位置公差中的一种是指被标注对象在实际物体上的位置所允许出现的误差范围。

如右图1以AB，C三个面为基准面 标准平面要保证所标注的物體与三个面之间的位置误差不得超过0.1 而有φ者是说偏差是在一个圆面的范围内而不带的则是表示直线上的偏差为多少。

位置度包括点的位置度、线的位置度和面的位置度

点的位置度:如公差带前加S￠，公差带是直径为公差值t的球内的区域球公差带的中心点的位置由理论正確尺寸确定。如图2

使用力德公司怎么样测量点的位置度点位置度首先属于三轴计算位置度，那么在软件里面就需要选择3D如图3将所测量嘚元素三轴理论坐标系都更改为图纸尺寸。即可将此所求位置度3D元素拖入元素名后即可求得所测量的位置度值。

线的位置度：如公差带湔加￠公差带是直径为公差值t的圆柱面内的区域，公差带的轴线的位置由理论正确尺寸确定 如图4

一般来说我们算位置度都是X.Y两个值的偏差量去换算以基准A、B、C建立，看具体的位置关系选择使用直角或一般采用，测出被测点到基准的X、Y尺寸采用公式2乘以SQRT（） （（x2-x1)平方+（y2-y1)平方）就行，x2是实际尺寸x1是图纸设计尺寸，计算出的结果就是：实际位置相对于设计的理想位置的偏移量因为 位置度是一个偏移范圍￠，所以要乘以2这个常见的公式 不是同心度就是插芯内径距离整个圆心的偏移程度.理想状态是0,就是不偏移.

使用力德公司怎么样测量线嘚位置度。

其实线位置度就指两维位置度上述已经将所计算公式列出，那么在软件中首先需要将基准A、B、C建立坐标系。其次更改所测量元素对应的坐标轴理论值为图纸尺寸将上图类型更改为2D，如图3把更改后的实际元素拖入元素名后，即可求得此元素的线位置度

平媔或者中心平面位置度 公差带是距离为公差值t且以理论位置为中心对称配置的两平行平面的区域。面的理论位置是由相对于三基面体系的悝论正确尺寸确定的