關(guān)節(jié)臂三坐標(biāo)測量機(jī)的發(fā)展趨勢

關(guān)節(jié)式三坐標(biāo)測量機(jī)按理論來說，可以測量任何工件的任何幾何元素的任何參數(shù)。不過在實(shí)際的應(yīng)用中，受技術(shù)、環(huán)境、軟件、硬件等一系列的因素的影響，往往與理論存在一定的差距。隨著科學(xué)和技術(shù)的不斷發(fā)展，關(guān)節(jié)式三坐標(biāo)測量機(jī)也逐漸朝著更高精、更穩(wěn)定、更柔性的趨勢發(fā)展。

? ? ?（1）更高的測量精度。精密級的三坐標(biāo)測量機(jī)的坐標(biāo)測量精度可達(dá)到微米級，但是現(xiàn)代的**精加工、科學(xué)研究往往要提到納米級的精度要求，汽車檢具制造商，因此要提高三坐標(biāo)測量機(jī)的測量精度。具體方法有提高標(biāo)定尺寸精度、提高結(jié)構(gòu)精度、減小環(huán)境因素帶來的影響、適當(dāng)?shù)牟蓸硬呗浴?/p>

? ? ?（2）更高的測量效率。生產(chǎn)節(jié)奏不斷加快，要求測量機(jī)在**測量精度的同時(shí)，還要有較高的效率。為了提高測量機(jī)的效率，需從以下幾個(gè)方面采取措施：改進(jìn)測量機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減輕運(yùn)動部件的質(zhì)量、提高控制系統(tǒng)性能、采用飛測與掃描測量方式、對動態(tài)誤差進(jìn)行補(bǔ)償、提高軟件的運(yùn)行速度、對可靠性與安全保護(hù)提出更高的要求。

? ? ?（3）發(fā)展探測技術(shù)，完善測量機(jī)配置。探測技術(shù)在關(guān)節(jié)式三坐標(biāo)測量機(jī)中占有重要地位。從理論上說只要測頭能探及，三坐標(biāo)測量機(jī)就能測量。

? ? ?（4）采用新材料，運(yùn)用新技術(shù)。近年來，鋁合金，陶瓷材料以及各種合成材料在關(guān)節(jié)式三坐標(biāo)測量機(jī)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。鋁合金適合于制作高速運(yùn)行的三坐標(biāo)測量機(jī)等等。還有新的技術(shù)，例如磁懸浮技術(shù)也會在測量機(jī)及測頭中獲得應(yīng)用。

? ? ?（5）發(fā)展軟件技術(shù)，發(fā)展智能測量機(jī)。關(guān)節(jié)式三坐標(biāo)測量機(jī)的功能主要由軟件決定。三坐標(biāo)測量機(jī)的操作、使用的方便性，也首先取決于軟件。軟件的發(fā)展將使三坐標(biāo)測量機(jī)向智能化的方向邁進(jìn)。

? ? ?（6）控制系統(tǒng)更開放。三坐標(biāo)測量機(jī)的測頭在整個(gè)控制中起著重要的作用，隨著測頭類型與信號形式的不同，在控制上會產(chǎn)生一些特殊性。隨著關(guān)節(jié)式三坐標(biāo)測量機(jī)成為現(xiàn)代制造系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，能與其他生產(chǎn)機(jī)器聯(lián)網(wǎng)、通信，完成計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造、工藝規(guī)劃。從這一要求出發(fā)，柔性的開放式三坐標(biāo)測量機(jī)的開發(fā)和應(yīng)用則非常重要，即柔性臂三坐標(biāo)測量機(jī)。

? ? ?（7）成為制造系統(tǒng)的組成部分。主要包括：進(jìn)一步提高測量機(jī)的工作可靠性，增強(qiáng)其環(huán)境適應(yīng)能力，測量機(jī)應(yīng)有較完善的軟件功能，具有開放式的控制系統(tǒng)，能有較高的運(yùn)行速度與測量節(jié)拍。

? ? ?（8）發(fā)展非正交坐標(biāo)系測量系統(tǒng)。非正交坐標(biāo)系統(tǒng)從原理上基于三角測量法。三角測量法可以基于長度測量或角度測量，基于長度測量的方法可以達(dá)到跟高的精度，特別是對大尺寸測量更是如此。

? ? ?（9）加強(qiáng)環(huán)境問題的研究。關(guān)節(jié)式三坐標(biāo)測量機(jī)的測量精度不僅取決于機(jī)器本身的精度，而且依賴于環(huán)境條件。在許多情況下，環(huán)境條件的影響往往成為制約因素。

? ? ?（10）加強(qiáng)量值傳遞，誤差檢定與補(bǔ)償研究。關(guān)節(jié)式三坐標(biāo)測量機(jī)作為一種計(jì)量儀器，其功能就是將―米‖的值按其定義以一定的度向被測工件傳遞。作為一種計(jì)量儀器，關(guān)節(jié)式三坐標(biāo)測量機(jī)本身必須按量值傳遞的規(guī)程經(jīng)過嚴(yán)格的檢定。

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汽車檢具設(shè)計(jì)有哪些步驟

1 工件和檢具體設(shè)計(jì)建模 —— 汽車檢具 ? 首先要參照零件圖紙分析工件，初步擬定檢具設(shè)計(jì)方案，汽車檢具廠，確定檢具的基準(zhǔn)面、凹凸情況，檢測截面、定位面等，并簡單繪制其二維示意圖。 在 汽車檢具的設(shè)計(jì)中，檢具體的設(shè)計(jì)建模是關(guān)鍵，它直接影響到檢具能否精QUE的檢測工件質(zhì)量。 ?由于車身覆蓋件以自由曲面為主的特點(diǎn)，汽車檢具公司，“實(shí)物反求”是目前建模的通用方法。反求即依據(jù)已經(jīng)存在的工件或?qū)嵨镌停眉す鈷呙鑳x進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并經(jīng)過數(shù)據(jù)處理、三維重構(gòu)等過程，構(gòu)造具有具體形狀結(jié)構(gòu)的原型模型的方法。我們用激光掃描儀對標(biāo)準(zhǔn)的工件表面進(jìn)行掃略，采集到以點(diǎn)云為主的件表面特征息，將點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到車身坐標(biāo)下，用surfacer軟件處理點(diǎn)信，得到工件表面曲面的特征曲線，從而生成較終的自由曲面模型；同時(shí)可以通過點(diǎn)云到曲面的大小距離來檢測所生成的原形模型。應(yīng)注意的是，此時(shí)所得到的模型是沒有厚度的片體模型，要根據(jù)掃描儀掃略的表面分清該模型為工件的內(nèi)或外表面，這對于檢具體的設(shè)計(jì)尤為重要。 ? ?實(shí)現(xiàn)檢具對工件自由曲面的檢測，一般使檢具體的表面與工件內(nèi)表面保持3或5mm常數(shù)間隙，數(shù)控加工機(jī)床能按照所設(shè)計(jì)的型面數(shù)模達(dá)到較高精度的要求，實(shí)際檢測時(shí)通過檢具型面配合專用的量具往復(fù)移動即可測量出工件曲面的偏差。工件外輪廓的檢測方法主要有兩種，設(shè)計(jì)所對應(yīng)的檢具時(shí)：①檢具體表面沿工件外輪廓切向向外延伸20mm左右；②沿工件外輪廓法向方向向下延伸20mm左右。在通用的CAD軟件(如UG)中，將工件表面向內(nèi)offset3或5mm的距離(如果所生成的工件模型為外表面，在作offset時(shí)還要加上工件的厚度)，接著把該曲面沿其輪廓的切向或法向延伸20mm，得到檢具體的檢測表面，再向基準(zhǔn)面拉伸一定距離即是檢具體模型。由于車身覆蓋件較為復(fù)雜，在生成檢具體檢測表面時(shí)大多需要上述兩種方法的結(jié)合，而對于一些特殊的型面，這一點(diǎn)仍然難以實(shí)現(xiàn)。圖2所示為復(fù)雜型面的處理示意圖。圖中內(nèi)引擎支座的工件表面在1，2兩處明顯產(chǎn)生自相交和干涉，為了**工件的主要輪廓得到檢測，犧牲了具有垂直高度差的轉(zhuǎn)角處的檢測，生成如圖所示的檢具體表面，最后在檢具體表面沿工件輪廓和間隔3mm雙劃線，以方便檢測工件輪廓。當(dāng)然，在檢具(尤其是檢具體)的設(shè)計(jì)中還會碰到很多類似的問題，都需要對檢具原理的滲透理解和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行后期處理。 2 斷面樣板的設(shè)計(jì)建模 ? 對工件關(guān)鍵形面的檢測一般通過斷面樣板來實(shí)現(xiàn)，檢具的斷面樣板分為旋轉(zhuǎn)式和插入式兩種，當(dāng)斷面樣板的跨度**過300mm時(shí)，為**垂直方向的檢測精度，通常將其設(shè)計(jì)為插入式。檢具體表面檢測的是工件的內(nèi)表面，斷面樣板則橫跨在工件外表面上，洛社鎮(zhèn)汽車檢具，用來檢測關(guān)鍵截面的外表面，一般其工作表面距離工件外表面2-3mm，其建模方法與檢具表面類似。斷面樣板的板體材料一般為鋼或鋁等金屬，工作表面部分可用鋁或樹脂等制成。復(fù)雜形面的斷面樣板在旋轉(zhuǎn)或插入時(shí)會產(chǎn)生干涉，實(shí)際設(shè)計(jì)中可以將其分段處理，如圖3所示。 ? 若設(shè)置成插入式斷面樣板，則與工件定位銷發(fā)生干涉；若設(shè)置成單一旋轉(zhuǎn)式，由于工件本身多折面性，造成與檢具體或工件發(fā)生干涉，將其設(shè)計(jì)成兩塊獨(dú)立旋轉(zhuǎn)式斷面樣板，即可滿足全檢測的要求。

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