三坐标测量机CMM课件.ppt
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- 坐标 测量 CMM 课件
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1、第三章逆向建模点云数据获取第三章逆向建模点云数据获取产品表面数字化 产品表面数字化(点云数据获取):是指通过特定的测量设备和测量方法,将物体的表面形状转换成离散的几何坐标数据,在此基础上,就可以进行复杂曲面的建模、评价、改进和制造。点云数据获取方点云数据获取方法分类法分类3.1 接触式测量三坐标测量机(三坐标测量机(CMMCMM)Coordinate Measuring MachineCoordinate Measuring Machine 一种高效率的新型精密测量仪器,是一种具有很强柔一种高效率的新型精密测量仪器,是一种具有很强柔性的大型精密三坐标测量设备。性的大型精密三坐标测量设备。 广泛
2、应用于对各类零件的自动检测和测量。广泛应用于对各类零件的自动检测和测量。 三坐标测量机具有适应性强功能完善等特点。三坐标测量机具有适应性强功能完善等特点。坐标测量原理坐标测量原理: : 21ZYX3OIAOI 测量工件上一圆柱孔的直径,可以在垂直于孔轴线的截面测量工件上一圆柱孔的直径,可以在垂直于孔轴线的截面I I内,触测孔壁上的三个点(点内,触测孔壁上的三个点(点1 1、2 2、3 3),根据这三点的坐标),根据这三点的坐标值即可计算出孔的直径及圆心值即可计算出孔的直径及圆心O OI I坐标坐标。 基于坐标测量原理3.3.13.3.1三坐标测量机的组成三坐标测量机的组成: : 作为一种测量仪
3、器,三坐标测量机需要三作为一种测量仪器,三坐标测量机需要三个方向的标准器(标尺),利用导轨实现沿相个方向的标准器(标尺),利用导轨实现沿相应方向的运动,还需要三维测头对被测量进行应方向的运动,还需要三维测头对被测量进行探测和瞄准。此外,测量机还具有数据自动处探测和瞄准。此外,测量机还具有数据自动处理和自动检测等功能,需要由相应的电气控制理和自动检测等功能,需要由相应的电气控制系统与计算机软硬件实现。系统与计算机软硬件实现。 坐标测量机可分为坐标测量机可分为 主机,测头系统和电气系统主机,测头系统和电气系统 三大部分。三大部分。3.1.1.三坐标测量机的组成3.1.1.三坐标测量机的组成4361
4、5X2Y 主机主机( (机械系统机械系统) )电气系统电气系统 测头测头1. 主机:框架结构 标尺系统 导轨 驱动装置 平衡部件 转台与附件 3.1.1.三坐标测量机的组成 1.主机Z轴平衡部件Z轴驱动Z轴标尺X轴驱动X轴标尺框架导轨X轴标尺X轴驱动3.1.1.三坐标测量机的组成 2.三坐标测量机的测头系统 1)测头系统的组成: 测头座测头座 传感器传感器 加长杆加长杆 测端测端 3.1.1.三坐标测量机的组成2. 三坐标测量机的测头系统三坐标测量机的测头系统 测头座 定义测头角度定义测头角度 A角(绕角(绕X轴转动的角度,顺时针为负,逆时针为轴转动的角度,顺时针为负,逆时针为正。)正。) B
5、角(绕角(绕Z转动的角度)转动的角度)B2211A(b)(a)测座的A角以7.5 分度从0 旋转到105 A 角旋转角旋转B角从-180 到180 以7.5 的分度(按顺时针、逆时针)旋转B 角旋转角旋转正如正如TP20这样的测头,包这样的测头,包括括3个电子接触器,当测杆个电子接触器,当测杆接触物体使测杆偏斜时,接触物体使测杆偏斜时,至少有一个接触器断开,至少有一个接触器断开,此时机器的此时机器的X、Y、Z光栅被光栅被读出。这组数值表示此时读出。这组数值表示此时的测杆球心位置。的测杆球心位置。接触器断开加长杆测端(探针) 测端(探针) 测端(探针)测头的选用测头的选用扫描测头的应用范围(1)
6、应用于有形状要求的零件的轮应用于有形状要求的零件的轮 廓的测量。廓的测量。(2)对于未知曲面的测量。对于未知曲面的测量。 3.电气系统电气系统 电气控制系统电气控制系统 计算机硬件部分计算机硬件部分 测量机软件测量机软件 打印与绘图装置打印与绘图装置 三坐标测量机的组成三坐标测量机的组成 (1 1)主机)主机 框架结构框架结构 标尺系统标尺系统 导轨导轨 驱动装置驱动装置 平衡部件平衡部件 转台与附件转台与附件(2 2)三维测头)三维测头 即三维测量传感器,它可在三个方向上感受瞄准信号即三维测量传感器,它可在三个方向上感受瞄准信号和微小位移,以实现瞄准和测微两项功能。和微小位移,以实现瞄准和测
7、微两项功能。(3 3)电气系统)电气系统 包括电气控制系统、计算机硬件部分、测量机软件、包括电气控制系统、计算机硬件部分、测量机软件、打印和绘图装置打印和绘图装置 3.1.2 三坐标测量机的分类 1 按自动化程度分类按自动化程度分类数显及打印、带小型计算机、数显及打印、带小型计算机、CNC 2 按结构形式与运动关系分类按结构形式与运动关系分类 桥式、龙门式、水平臂式、关节臂等桥式、龙门式、水平臂式、关节臂等 3 按测量范围分类按测量范围分类小型、中型、大型小型、中型、大型 4 按精度分类按精度分类 低精度、中等精度、高精度低精度、中等精度、高精度 移动桥式三坐标测量机 水平臂式坐标测量机 双水
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