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产品数字化及模具设计高级研修班 逆向数据采集和测量培训指导书 浙江大学现代机械制造工程研究所 2009-7-20 目 录 第一章 测量机硬件基础知识2 第二章 扫描软件操作指导4 2 ．1 扫描软件及功能介绍4 2 ．2 扫描流程10 第三章 数据采集规范12 第四章 测量基础知识13 4 ．1 矢量和余弦误差13 4 ．2 坐标系13 4 ．3 工作平面14 4 ．4 基本几何元素15 4 ．5 元素构造16 4 ．6 元素的尺寸及公差16 第五章 三坐标测量操作指导18 5 ．1 三坐标测量流程18 5 ．2 确定测量方案18 5 ．3 测量过程19 5 ．4 测量实例20 第六章 测量技巧与案例分析24 6 ．1 基于CAD 的编程测量24 6 ．2 CAD迭代对齐 28 6 ．3 三坐标测量键槽对称度31 6 ．4 测量齿轮的齿距32 1 第一章 测量机硬件基础知识 一、 测量机的基本组成 1、测量机由机械系统、电气系统、软件系统组成。 2 、现代测量机的特点： （1）高精度、高性能； （2 ）高速度/高效率 （3 ）高性能价格比； （4 ）适应于车间环境； 二、 主机 1、主机 （1） 按结构形式可以分桥式、悬臂式、龙门式等； （2 ） 按传动方式：气浮式传动、丝杆传动； 2 、主机要有大理石台面、横梁、垂直轴，机械结构件，气路系统，传动系统，平衡机 构、外罩等组成； 3、气路系统具有自保护功能，气路系统必须包括气源处理模块，是测量机精度长期稳 定的保证； 4 、主机是测量机精度的基础： （1） 大理石热稳定性好； （2 ） 气浮结构、同步带传动、直流伺服传动保证无摩擦传动，传动平稳，精度高， 且精度稳定性好； 三、 电气系统 1、 电气系统包括：光栅系统、驱动系统、控制器、测头系统； 2 、光栅系统： （1） 是提高测量机精度的保证，分辨率一般为0.1um 或 0.5um， （2 ） 获得三轴的空间坐标； 3、驱动系统：一般采用直流伺服驱动，特点传动平稳，功率较小； 4 、控制器： （1） 是整个电气系统的核心，负责设备各种电气信号的处理，和软件的通讯； （2 ） 把软件的控制指令转化为电气信号控制主机运动，把设备实时状态信息传 输给软件。 （3 ） 目前控制器的发展方向：模块化、数字化、支持I++协议，通用化； 5、测头系统： （1） 是测量机的核心部件，精度的保证，精度0.1um； （2 ） 测头包括测座、测头、测针 3 部分；测座由手动、机动、全自动测座；测 头分触发式和扫描式；测针有各种类型：针尖、球头、盘式等。 （3 ） 测头的作用是提供信号，通知系统获取当前坐标数据； （4 ） 测头系统的发展：全自动，精度更高，更灵敏； 四、 软件系统 1、软件系统从功能上分主要包括：通用测量模块、专用测量模块、统计分析模块、各类补 偿模块。 2 、通用测量模块作用：完成整个测量系统的管理，包括探针校正，坐标系建立与转换，几 何元素测量，形位公差评价，输出文