壓力變送器調(diào)查三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的設(shè)計(jì)原理與設(shè)計(jì)背景

    壓力變送器經(jīng)過調(diào)查研究得出這樣的結(jié)論：在航空、汽車、模具制造等工業(yè)部門中，有些零件山于形狀復(fù)’雜，難以建立它們的數(shù)學(xué)模型，程序編制也十分困難。這時(shí)，一般一參照實(shí)物模型進(jìn)行加工之后，借助于三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，通過對(duì)木質(zhì)、塑料、塑膠和石膏等制成的實(shí)物模型進(jìn)行測(cè)fit，獲得加工面幾何形狀的各項(xiàng)參數(shù)。經(jīng)過實(shí)物反求程序軟件系統(tǒng)的處理，將所塑制的模型內(nèi)外輪廓曲面轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)，并可以根據(jù)測(cè)最所得的數(shù)據(jù)編制控制程序，控制數(shù)控銑床或數(shù)控加工中心對(duì)零件進(jìn)行數(shù)控加工。
    例如，新的汽車外形的設(shè)計(jì)，雖然可以在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行CAD設(shè)計(jì)，但是，設(shè)計(jì)效果圖與實(shí)物在尺寸、外觀上還有很大的距離。到目前為止，新的車型設(shè)計(jì)仍然由設(shè)計(jì)人員采用塑膠材料，按1:1的比例，進(jìn)行實(shí)際塑造，再根據(jù)各方面人士的意見進(jìn)行多次修改，統(tǒng)一意見后，才能定型。用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)對(duì)定型的車身外輪廓進(jìn)行精密的三維測(cè)星，測(cè)址其幾何尺寸、相對(duì)位置、行為公差及曲線曲面。然后，根據(jù)外形測(cè)最數(shù)據(jù)編制數(shù)控加工程序，才能在數(shù)控加工中心上加工模具型腔。因?yàn)橐环N車型的車身模具價(jià)值數(shù)億元，生產(chǎn)周期需要數(shù)月乃至數(shù)十月，不可不慎之又慎。
    如圖5-5(a)所示，是用激光三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)對(duì)汽車車身外輪廓進(jìn)行的一維非接觸掃描測(cè)量，也可以用激光二維非接觸掃描側(cè)量(如圖5-5(b))。目前，壓力變送器用該方法還可以對(duì)飛機(jī)的整機(jī)進(jìn)行測(cè)最。

    圖5-5激光三坐標(biāo)側(cè)盤機(jī)對(duì)汽車車身的掃描側(cè)盤和二維的掃描側(cè)量
                  (a)對(duì)汽車車身的掃描側(cè)量。(b)二維掃描側(cè)峨。
    三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的出現(xiàn)，不僅節(jié)省了人力物力，而且提高了測(cè)量精度和效率，極大地促進(jìn)了測(cè)量技術(shù)的發(fā)展。它既適宜于中、小規(guī)模生產(chǎn)的測(cè)量，又適合于大批量生產(chǎn)的檢測(cè)，因而得到了工業(yè)部門尤其是國防工業(yè)部門的足夠重視。壓力變送器報(bào)道目前，三坐標(biāo)測(cè)最機(jī)的設(shè)計(jì)、開發(fā)正朝著增加功能、提高自動(dòng)化水平、減小側(cè)量誤差等方向發(fā)展。如圖5-6所示即為國產(chǎn)的精密橋式三坐標(biāo)側(cè)量機(jī)。

    汽車車身輪廓曲面是由三維點(diǎn)的坐標(biāo)組成，即由x,y,z三個(gè)向量表示。那么，在模具制造中如何知道零件中某一點(diǎn)的三維坐標(biāo)呢?這就需要三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是一種廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、電子工業(yè)等部門中測(cè)量空間點(diǎn)的三坐標(biāo)位置的精密測(cè)量?jī)x器。20世紀(jì)60年代后期，隨著工業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)機(jī)械零件的質(zhì)量需求越來越高，從而促使了精密加工技術(shù)的發(fā)展。精密的機(jī)械零件需用更為精密的測(cè)盤儀器進(jìn)行側(cè)量。同時(shí)，工業(yè)生產(chǎn)對(duì)測(cè)量的快速性和可靠性也提出了更高的要求，三坐標(biāo)側(cè)量機(jī)的出
現(xiàn)就是為了滿足這種需求。另一方面，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和精密加工技術(shù)的發(fā)展也為三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的出現(xiàn)提供了技術(shù)基礎(chǔ)。20世紀(jì)70年代以來，隨著高速計(jì)算機(jī)的引人，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)在結(jié)構(gòu)、測(cè)量范圍、功能、精度和效率等多方面得到了迅速發(fā)展。如今，作為與“加工中心”相配合的“測(cè)最中心”，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)越來越來為壓力變送器所重視。
    三坐標(biāo)測(cè)顯機(jī)由主機(jī)、聯(lián)機(jī)計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備組成。如圖5-7所示，主機(jī)一般由機(jī)座、工作臺(tái)、立柱、三個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的導(dǎo)軌以及測(cè)量系統(tǒng)組成。聯(lián)機(jī)計(jì)算機(jī)主要功能是根據(jù)測(cè)量者的要求，按各種標(biāo)準(zhǔn)程序處理測(cè)盆數(shù)據(jù)，輸出處理結(jié)果。外部設(shè)備主要有打印機(jī)、顯示器、繪圖儀等。為了滿足復(fù)雜零件測(cè)量條件要求，外部設(shè)備一般還包括計(jì)算機(jī)的外部存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)更多的程序和數(shù)據(jù)。

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