吳維

摘??要：三坐標(biāo)測(cè)量是一種具有高精度、高效率的測(cè)量設(shè)備，在模具行業(yè)中應(yīng)用廣泛。本文闡述了三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的結(jié)構(gòu)組成及測(cè)量原理，對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)在汽車(chē)覆蓋件模具行業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行了初步介紹，同時(shí)指出了三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)在測(cè)量過(guò)程中正確使用應(yīng)該注意的幾點(diǎn)事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：三坐標(biāo)測(cè)量機(jī);測(cè)量原理;作用

前言

汽車(chē)覆蓋件模具是汽車(chē)加工生產(chǎn)過(guò)程中保證其精度和質(zhì)量的關(guān)鍵設(shè)備，這種模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具有多變的曲折型面，而且具有大質(zhì)量，大體積，同時(shí)各模具之間具有復(fù)雜的協(xié)調(diào)關(guān)系，要求具備高精度。因此，相應(yīng)的測(cè)量技術(shù)在汽車(chē)覆蓋件模具的加工生產(chǎn)過(guò)程中是必不可少的。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是一種具有多種功能的高效測(cè)量裝置，這種測(cè)量機(jī)綜合了電子、計(jì)算機(jī)、光柵等各方面的先進(jìn)技術(shù)于一體，從而能夠?qū)崿F(xiàn)各種測(cè)量過(guò)程的自動(dòng)化及數(shù)據(jù)處理?，F(xiàn)在，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)已經(jīng)成為了汽車(chē)覆蓋件模具生產(chǎn)中的必須的測(cè)量裝備。

1.三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的結(jié)構(gòu)組成、分類(lèi)及測(cè)量原理

1.1?三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的結(jié)構(gòu)組成及分類(lèi)

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)一般分為主機(jī)、電氣系統(tǒng)、測(cè)頭三大部分。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的主機(jī)部分包括了測(cè)量機(jī)的框架結(jié)構(gòu)、標(biāo)尺系統(tǒng)、導(dǎo)軌、驅(qū)動(dòng)裝置、平衡部分及轉(zhuǎn)臺(tái)與相關(guān)附件，是整個(gè)機(jī)器的主要組成部分。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)具有三個(gè)測(cè)量方向，通常這三個(gè)測(cè)量方向相互垂直，測(cè)量機(jī)的測(cè)頭可以在三個(gè)測(cè)量方向上感應(yīng)瞄準(zhǔn)信號(hào)及微小位移，從而實(shí)現(xiàn)在三個(gè)測(cè)量方向上的瞄準(zhǔn)和測(cè)微，測(cè)頭是三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)實(shí)現(xiàn)測(cè)量功能的關(guān)鍵部位。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的電氣系統(tǒng)包括測(cè)量機(jī)的電氣控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)硬件部分、測(cè)量機(jī)相關(guān)軟件以及打印與繪圖裝置。

根據(jù)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)結(jié)構(gòu)形式的不同，一般可將三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)分為橋式、龍門(mén)式、懸臂式三種。根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式的不同可分為手動(dòng)和自動(dòng)。而根據(jù)測(cè)量機(jī)與被測(cè)樣品的接觸與否來(lái)分類(lèi)，可將其測(cè)量系統(tǒng)分為接觸式與非接觸式，詳細(xì)見(jiàn)圖1-1。

圖1-1?三坐標(biāo)測(cè)量分類(lèi)

1.2三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量原理

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是以坐標(biāo)測(cè)量原理為基礎(chǔ)的，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的基本原理是將被測(cè)物體放入測(cè)量機(jī)的測(cè)量空間，選取具有較好精度的位置，測(cè)量被測(cè)物體的各測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)位置，利用計(jì)算機(jī)將測(cè)量所得的各測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)與各點(diǎn)的理論坐標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)比對(duì)及處理，進(jìn)一步建立測(cè)量參考坐標(biāo)系，在此參考坐標(biāo)系下再對(duì)各測(cè)點(diǎn)進(jìn)行精確測(cè)量，得出各點(diǎn)的空間坐標(biāo)值，利用計(jì)算機(jī)將這些點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)值進(jìn)行擬合處理，形成測(cè)量元素，再經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算求出被測(cè)物體的形狀、位置公差及其他數(shù)據(jù)。

不同的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量原理因結(jié)構(gòu)不同會(huì)略有差別，如硬式三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)采用點(diǎn)位探測(cè)，通過(guò)探針直接接觸被測(cè)元件，逐點(diǎn)測(cè)量，如圖1-2。而非接觸式三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)可采用激光三角法，利用光學(xué)原理采集位置數(shù)據(jù)。

圖1-2?點(diǎn)位探測(cè)原理

2.三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)在汽車(chē)覆蓋件模具行業(yè)中的作用

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)作為一個(gè)精密的數(shù)控檢測(cè)設(shè)備，相對(duì)于普通的數(shù)控機(jī)床，高精度是其突出特點(diǎn)，其主要功能是能精確測(cè)量相應(yīng)產(chǎn)品的外形尺寸及形位公差。在汽車(chē)覆蓋件模具制造過(guò)程中，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。

2.1對(duì)模具加工精度的過(guò)程控制，能夠?yàn)槠涮峁┵|(zhì)量保證。根據(jù)汽車(chē)覆蓋件模具的工作動(dòng)作特性，相互位置精度對(duì)于汽車(chē)覆蓋件模具生產(chǎn)是最為關(guān)鍵的。

2.2三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)實(shí)現(xiàn)了對(duì)沖壓件的測(cè)量，進(jìn)而得到模具整改數(shù)據(jù)。與傳統(tǒng)的手工檢具測(cè)量相比，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量沖壓件不僅大大提高了工作效率，而且得到的測(cè)量結(jié)果也具有更高的準(zhǔn)確性，為模具整改提供有力的數(shù)據(jù)支持。

3.三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的正確使用

為了盡可能延長(zhǎng)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的使用壽命，保證它的測(cè)量精度，在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的使用過(guò)程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

3.1為了預(yù)留足夠的吊裝空間，在工件吊裝前，工作人員要注意提前將三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的探針退回到坐標(biāo)原點(diǎn)。

3.2工件吊裝過(guò)程中必須避免與三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)碰撞，保持平穩(wěn)，防止損壞機(jī)器的相關(guān)構(gòu)件。

3.3保證三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的等溫要求，正確安裝測(cè)量零件。

3.4利用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量前，根據(jù)圖紙要求建立正確的坐標(biāo)系，這是保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的必要條件。

3.5適當(dāng)增加拐點(diǎn)以避免探針與工件在程序運(yùn)行時(shí)發(fā)生干涉，影響測(cè)量。

3.6為了避免工作臺(tái)長(zhǎng)時(shí)間處于承載狀態(tài)，測(cè)量結(jié)束后應(yīng)及時(shí)將工作元件吊離工作臺(tái)，尤其是一些較重的大型模具、檢具。

正確使用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，使其處于良好的工作狀態(tài)，保證測(cè)量的精確性，在其使用過(guò)程中還應(yīng)定時(shí)維修，以保證測(cè)量機(jī)正常工作。

4.結(jié)束語(yǔ)

在汽車(chē)覆蓋件模具行業(yè)中，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的精度好，可靠性高的特點(diǎn)為模具的開(kāi)發(fā)加工提供了強(qiáng)大的測(cè)量技術(shù)支持?，F(xiàn)在，隨著科技發(fā)展，高速掃描測(cè)頭及其他先進(jìn)技術(shù)設(shè)備的的應(yīng)用和推廣更大的擴(kuò)展了三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的正確使用可以保證產(chǎn)品加工的精度及質(zhì)量，極大的促進(jìn)了模具制造業(yè)的發(fā)展及技術(shù)進(jìn)步，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的應(yīng)用前景及應(yīng)用領(lǐng)域都非常廣闊。

參考文獻(xiàn)：

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