劉釗

哈爾濱東安汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)制造有限公司 黑龍江哈爾濱 150060

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量階段，可借助測(cè)頭的作用測(cè)量，通過(guò)三坐標(biāo)各軸導(dǎo)軌實(shí)行空間方向移動(dòng)，并將測(cè)量的偏差控制在正常范圍內(nèi)。對(duì)于幾何元素的測(cè)量來(lái)講，需結(jié)合坐標(biāo)值測(cè)量。此外，可通過(guò)更改測(cè)量方法來(lái)提高螺紋、齒輪、凸輪軸等測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度。

1 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的構(gòu)成及坐標(biāo)系情況的分析

坐標(biāo)測(cè)量機(jī)主要由主機(jī)、控制系統(tǒng)、測(cè)頭系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)測(cè)量軟件系統(tǒng)構(gòu)成。前者具有基礎(chǔ)功能，可結(jié)合操作、程序命令，對(duì)零件定位、采集坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)信息；控制系統(tǒng)可發(fā)揮控制、驅(qū)動(dòng)、測(cè)量三軸速度、加速等效果；測(cè)頭測(cè)座系統(tǒng)，能實(shí)行三坐標(biāo)測(cè)量工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)、速度和測(cè)頭監(jiān)測(cè)等；計(jì)算機(jī)測(cè)量軟件系統(tǒng)，能夠達(dá)到信息交流的目的。

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)坐標(biāo)系主要包括：原始坐標(biāo)系、機(jī)器坐標(biāo)系、零件坐標(biāo)系幾種。其中，原始坐標(biāo)系在控制系統(tǒng)為開(kāi)合狀態(tài)時(shí)，光柵技術(shù)就開(kāi)始了運(yùn)轉(zhuǎn)，然而受到三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)系統(tǒng)誤差補(bǔ)償因素、無(wú)同步激活因素影響，不能充分發(fā)揮這一坐標(biāo)系的最大作用[1]。機(jī)器坐標(biāo)系在測(cè)量機(jī)運(yùn)行期間，執(zhí)行返回操作后，測(cè)量機(jī)能夠合理運(yùn)用三軸光柵的作用重新計(jì)數(shù)。程序補(bǔ)償功能被激活后，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)可正常工作。零件坐標(biāo)系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)零件基準(zhǔn)構(gòu)建坐標(biāo)系，對(duì)零件位置實(shí)行測(cè)定處理。這一坐標(biāo)系的檢測(cè)信息數(shù)據(jù)精確，能夠?qū)Ρ容^特殊的數(shù)據(jù)實(shí)行測(cè)量。因?yàn)榱慵鴺?biāo)系應(yīng)用比較靈敏、簡(jiǎn)便，故此可為工作人員的工作提供便捷，工作人員多將零件坐標(biāo)系作為測(cè)量的輔助工具。

2 三坐標(biāo)測(cè)量方法應(yīng)用情況的研究

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)發(fā)展的過(guò)程中，超精細(xì)加工方法可確保測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)性，所以測(cè)量的偏差多＜公差1/10左右。在坐標(biāo)測(cè)量機(jī)運(yùn)用期間，可改善機(jī)械的結(jié)構(gòu)，使輕型、熱變形的應(yīng)用效率提高[2]。有效運(yùn)用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)處理，對(duì)于提高控制系統(tǒng)性能來(lái)講非常有利。經(jīng)測(cè)量機(jī)高速度運(yùn)動(dòng)，可確保運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定、定位準(zhǔn)確，同時(shí)不易于發(fā)生震蕩現(xiàn)象。此外，還應(yīng)及時(shí)采集動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)信息，對(duì)速度進(jìn)行測(cè)量，從而避免降低測(cè)量機(jī)發(fā)展中的動(dòng)態(tài)偏差狀況，發(fā)揮出三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的最大作用。

2.1 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)變方法的應(yīng)用情況

實(shí)行檢測(cè)期間，應(yīng)結(jié)合工件坐標(biāo)系情況進(jìn)行檢測(cè)，但是這項(xiàng)工作實(shí)施起來(lái)有較大的挑戰(zhàn)性。趨于這種條件下，就應(yīng)進(jìn)行坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，從而保證零件測(cè)量操作的簡(jiǎn)便。測(cè)量工作中常采用平移式坐標(biāo)系、旋轉(zhuǎn)性坐標(biāo)系，測(cè)量過(guò)程如果發(fā)生斜孔測(cè)量的現(xiàn)象，斜孔、坐標(biāo)軸為夾角狀態(tài)，這時(shí)可利用坐標(biāo)系——旋轉(zhuǎn)的方式轉(zhuǎn)換。坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)后，容易發(fā)生同向性問(wèn)題，坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)后測(cè)量數(shù)據(jù)，能對(duì)原坐標(biāo)系數(shù)據(jù)予以分析和研究，所以能夠提高測(cè)量結(jié)果的可信度。

2.2 構(gòu)造被測(cè)要素方法的應(yīng)用情況

產(chǎn)品加工階段的主要工作：工序檢測(cè)、尺寸檢測(cè)，待通過(guò)檢測(cè)后方可送檢。檢測(cè)時(shí)，容易被產(chǎn)品結(jié)構(gòu)因素影響，無(wú)法直接實(shí)行檢驗(yàn)，要求工作人員合理運(yùn)用被測(cè)要素方法，并實(shí)行被測(cè)要素延伸、轉(zhuǎn)換。對(duì)產(chǎn)品為幾何圖形檢測(cè)時(shí)，建議通過(guò)墊塊方式測(cè)量被測(cè)尺寸。檢測(cè)后，將延伸數(shù)據(jù)排除，即可獲得最后的檢測(cè)數(shù)據(jù)信息。需要注意的是，檢測(cè)產(chǎn)品性狀并不能確定，所以產(chǎn)品尺寸測(cè)量有一定的挑戰(zhàn)，必要時(shí)可借助三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)檢測(cè)，及時(shí)獲得精準(zhǔn)度較高的信息數(shù)據(jù)。

2.3 轉(zhuǎn)換測(cè)量基準(zhǔn)方法的應(yīng)用情況

對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)量時(shí)，對(duì)于精確的讀數(shù)有較高的要求，故此應(yīng)轉(zhuǎn)變以往的工作方式，通過(guò)轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)方法檢測(cè)，即為對(duì)被測(cè)要素、中間基準(zhǔn)實(shí)行計(jì)算，旨在明確換算被測(cè)要素、實(shí)際基準(zhǔn)的關(guān)系。工件反面固定在加工正面，易于發(fā)生工藝基準(zhǔn)、被測(cè)要素間不同面問(wèn)題，所以殼體性狀加工時(shí)，建議以?xún)擅婵锥ㄎ缓?，再?shí)行正面加工作業(yè)。在殼體進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需要確定基準(zhǔn)孔轉(zhuǎn)換情況、角度定向性問(wèn)題，測(cè)量殼體經(jīng)殼體瞳孔確定角度、轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)，旨在確定殼體瞳孔坐標(biāo)值。

2.4 三坐標(biāo)測(cè)量方法應(yīng)用于汽車(chē)領(lǐng)域中的情況

汽車(chē)制作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)時(shí)需采集汽車(chē)尺寸方面的信息，如：導(dǎo)向裝置、圓度、拱度、平行度等尺寸信息。然后，合理運(yùn)用三坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備檢測(cè)相關(guān)數(shù)據(jù)信息，將偏差控制在最小的范圍[3]。汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的建造，通過(guò)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量，有助于確保零部件尺寸測(cè)量的準(zhǔn)確。

2.5 三坐標(biāo)測(cè)量方法應(yīng)用于航天領(lǐng)域中的情況

航空發(fā)動(dòng)機(jī)操作階段，應(yīng)深入研發(fā)關(guān)鍵零件位置，在生產(chǎn)制造業(yè)發(fā)展期間，提高質(zhì)量非常必要。所以，航空企業(yè)檢測(cè)零部件時(shí)，需確保檢測(cè)方法的適宜性，選擇適合的檢測(cè)方法，以此在第一時(shí)間獲得精準(zhǔn)的測(cè)量數(shù)據(jù)信息，促進(jìn)航天事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。航空領(lǐng)域發(fā)展時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)中絕大多數(shù)零部件均為幾何形狀，這對(duì)于直接測(cè)量數(shù)據(jù)有較大的挑戰(zhàn)性，而有效運(yùn)用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)檢測(cè)，能保障航天零部件測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度。

3 結(jié)語(yǔ)

坐標(biāo)測(cè)量為常用的計(jì)量方法，在運(yùn)用坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量時(shí)，需要重視測(cè)量機(jī)的精確問(wèn)題、系統(tǒng)軟件是否科學(xué)問(wèn)題，以便充分發(fā)揮出三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的最大作用，然后結(jié)合具體情況，做好三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)檢測(cè)位置、檢測(cè)數(shù)量的確定工作，并明確測(cè)頭零件相關(guān)情況，進(jìn)而合理設(shè)置工作的速度及方向。