CMM培训PPT课件

2012 08 06 三坐标基础培训 报告评估标准 三坐标测量原理 坐标系介绍 2 3 4 三坐标测量机的初步认识 1 三坐标测量机英文名称为CoordinateMeasuringMachine 简称CMM 顾名思义 三坐标测量机基于坐标测量原理 三维测量的原理是 将被测物体置于三坐标测量机的测量空间 可获得被测物体上各测点的坐标位置 根据这些点的空间坐标值 经过数学计算 求出被测物体的几何尺寸 形状和位置 从理论上讲 三维测量可对空间任意出的点 线及相互位置进行测量 三坐标测量机的介绍 a b 悬臂式 c d 桥式 e f 龙门式 g 坐标镗床式 h 卧式镗床式 三坐标测量机的结构形式分类 悬臂机介绍 水平臂式三坐标测量机这种测量机结构简单 空间开阔 在汽车行业中有广泛的应用 为了较为方便的完成测量 在整车车身检测中 可采用双机检测的方案 三坐标测量机在汽车工业中的应用 坐标系介绍 2 什么是三坐标 三坐标参照系是由空间三维坐标系标准正交而来 3个矢量XYZ两两垂直并等长 右手定则 角度的右手定则 在右手坐标系中 我们规定 轴的旋转方向 即角度方向也应符合右手定则 要确定轴的正旋转方向 如右图所示 用右手的大拇指指向轴的正方向 弯曲手指 那么手指所指示的方向即是轴的正旋转方向 直角坐标系的x 轴 y 轴 与z 轴必须相互垂直 右手坐标系又称为标准坐标系 或正值坐标系 坐标系类型 直角坐标系 柱坐标系 球坐标系 笛卡尔坐标系 Cartesian 在数学里 笛卡儿坐标系 也称直角坐标系 是一种正交坐标系 笛卡儿坐标系是由法国数学家笛卡儿 Ren Descartes 创建的 1637年 笛卡儿发表了巨作 方法论 Discoursdelam thode 这本专门研究与讨论西方治学方法的书 为了显示新方法的优点与果效 以及对他个人在科学研究方面的帮助 在 方法论 的附录中 他增添了另外一本书 几何 有关笛卡儿坐标系的研究 就是出现于 几何 这本书内 有大梁的车 比如货车 承载式越野车等 坐标系原点在大梁上 非承载式车体坐标系原点在主地板上1 Z轴坐标系原点在主地板上有一段长而平直的地方 向上为Z 2 Y轴坐标系原点在车身中线 副驾驶方向为Y 3 X轴坐标系原点在前轮轴线上 车身后方为X 车身坐标系 三坐标测量原理 3 1 测量时把被测件置于测量机的测量空间中2 通过机器运动系统带动测头对测量空间内任意位置的被测点瞄准 当瞄准实现时测头即发出读数信号3 通过测量系统获得被测物体上各测点的坐标位置4 根据这些点的空间坐标值 通过专业测量软件对被测物体的规格尺寸 形状和相互位置关系进行快速和精确 微米级 的计算与输出 三坐标测量机的工作原理 检测元素所需要的测量点数 通用元素几何定义 常见元素的测量 常见元素的测量 三坐标测量机的测量流程 1 开机 机器归零三坐标测量机也拥有一个参考点 其归零过程与数控机床回参考点相似注意 归零时机器的起始点不能与零点过近2 探针校准测量时系统记录的是探针中心的坐标 而不是接触点的坐标 因此必须对探针的半径进行补偿校准方法 使用校准球 利用探针对校准球测量至少5个点 获取球的位置 直径 形状偏差 最终得到探针的半径值3 零件的找正在测量前应确定零件坐标系在三坐标测量机坐标系中的位置找正方法 采用 3 2 1 方法 即测量3个点确定一个基准面 然后测量2个点确定基准轴 最后测量1个点确定原点位置4 数据的测量测量数据时应保证数据能反映零件的特征 同时数据应尽量少 三坐标测量机的测量过程 三坐标测量机探针校准 使用三坐标测量机进行测量之初 首先要进行探针校准 探针校准的意义如下 1 正确确定探针的实际位置 2 补偿探针球径与探针挠曲变形误差 关于RPS坐标系 RPS系统的定义与作用3 2 1原则RPS系统的测量原理坐标系迭代 RPS系统的定义与作用 RPS是ReferencePointSystem的缩写 RPS系统就是规定一些从开发到制造 检测直至批量装车各环节所有涉及到的人员共同遵循的定位点及其公差要求 RPS基准点系统以汽车车身坐标系为唯一坐标系 所有零部件的理论坐标数据都以汽车车身坐标表达 采用RPS基准点系统 可使零件设计基准点 工艺夹紧点 工艺定位点 测量基准点统一 实现精确的坐标控制 提高了零部件的制造精度 减少了零部件因基准不协调而产生的偏差 汽车的装配精度也得以提高 汽车生产过程的质量稳定性有了可靠保证 3 2 1原则 因为物体在三维空间中有六个自由度 所以定位物体需要限制这六个自由度 比如 3个定位点在Z方向 找正平面2个定位点在Y方向 确定轴线1个定位点在X方向 设置原点3 2 1原则由此而来 即我们的RPS点必须能够限制所有六个方向 标准情况下 定位点的方向满足3 2 1原则 RPS的测量原理 在RPS基准点系统方法中 同一定位方向的三个RPS点并不是用于直接建立第一基准轴 而是通过一种复杂的的数学方法 由软件自动计算出一个特定的平面 再用该特定平面建立第一基准轴 实际上该特定平面是汽车车身坐标系XY XZ YZ中的一个 该特定平面到这三个RPS点有三个不同的偏置距离 如果这三个RPS点是确定Z轴的 则这三个偏置距离为三个RPS点的Z坐标值 依次类推 如果这三个RPS点是确定X轴的 则这三个偏置距离为三个点的X坐标值 坐标系迭代 当我们使用RPS建立坐标系时 如果RPS点不是定位孔时 由于工件尺寸偏差 或者工件变形 或者打点不准确等原因使得实测点与理论点不重合或偏差较大 此时得到的RPS坐标系并不准确 需要迭代循环运行 逐次逼近理论坐标系 直到精度满足要求为止 使用最佳拟合方法建立坐标系时同样存在此问题 需要循环运行 三坐标评估标准 4 V212 Z2 3 individual valuesSerie单量车的分值报告 车辆信息测量日期 车型 顶盖类型 生产车号 功能区域前悬挂后悬挂传动轴左侧围右侧围后备箱框驾驶员舱前端后减震定位机盖 翼子板左尾灯右尾灯天窗开口顶盖横梁前围板前风挡后风挡其他油箱口制动管固定乘客舱座椅固定分值 权重 分值越大说明越重要计算时占得比重也越大 参与计算的点数 实际测量的点数 超差的点数 严重超差的点数 A区 前三项不允许超差到红色 如果出现红色超差 应及时向车间协商加测 由超差点数计算得出 根据权重计算得出 功能区域前悬挂后悬挂传动轴左侧围右侧围后备箱框驾驶员舱前端后减震定位机盖 翼子板左尾灯右尾灯天窗开口顶盖横梁前围板前风挡后风挡其他油箱口制动管固定乘客舱座椅固定分值 权重 分值越大说明越重要计算时占得比重也越大 车辆信息测量日期车型车号 2 V212 Z2 3 FlickenteppichSerie16量份的分值报告 根据权重计算得出 3 V212 Z2 3连续7量车PDF详细报告 说明 1 右边框车辆信息 右边框信息包括 车辆型号 类型 天窗类型 制表人 打印日期 页码 车辆号 订货单号 测量日期2 XYZ表示测量方向 表示偏差方向 比如 X 代表X向偏后 X 代表X向偏前 Y 代表Y向偏右 Y 代表Y向偏左 Z 代表Z向偏上 Z 代表Z向偏下3 坐标系测量点 这些点很重要 不允许出现任何偏差 比如第2页是整车坐标系 第40页是侧围坐标系 第60页是油箱坐标系 第66页是前风挡坐标系 第73页天窗坐标系 第94页后风挡坐标系 第100页后盖开口坐标系 第109页后尾灯坐标系 4 关于功能尺寸说明 功能尺寸是通过2点距离计算得出的 不是直接测量点的信息 需要测量点数值可查看相关页数报告5 矢量方向测量点信息 探针直接垂直测量表面测量的结果 测量方向与矢量方向相反 3 V212 Z2 3连续7量车PDF详细报告 定位点测量信息 XYZ 测量方向 表示偏差方向 公差带 超差测量点 3 V212 Z2 3连续7量车PDF详细报告 3 V212 Z2 3连续7量车PDF详细报告 P7 第7页 功能尺寸信息 都是计算的距离 不是直接的测量信息 需要测量信息可从前面的报告中找到对应的测量点信息如 跟这页距离有关的测量点在报告第3页