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典型零件数字化设计及测量 实验指导书 徐红兵 2007.4. 一、实验目的1．掌握熟悉熟悉 3．熟悉CAD（/E、UG；．熟悉lobal三坐标测量机的使用。 二、实验内容CAD软件（PRO/E、UGCAD软件中生成箱体的二维零件图； 4．对箱体零件进行尺寸和形位误差的传统精度测量等； 5．应用手动式三坐标测量机，测量箱体零件中的部分尺寸和精度； 6．应用CAD模型在Global三坐标测量机上，进行自动检测。 三、实验HC2000手动式三坐标测量机： HC2000手动式三坐标测量机由HC系列数显系统和YH2000测量软件组成。测量范围为2000×1200×1500mm；单轴精度X=±0.0075mm，Y=±0.0075mm，Z=±0.0075mm1500mm时，测量精度为±0.025mm+0.03L（L为测量长度，单位为米）。 2．Global三坐标测量机 GLOBAL STATUS HAWK777活动桥式三坐标测量机由PCDMIS接触式测量系统、HAWK激光扫描非接触测量系统、控制箱、操纵盒、气源等部分组成。接触式测量的行程为700×700×660mm；测量精度： TP20测头的测量精度可达2.5+4L/1000um（L为测量长度，单位为米）；被测工件最大重量可达900kg；HAWK非接触测量最大扫描速度为100mm/s，采点速度为40点/s，扫描景深±5mm，测头焦距50mm，重复性2um。 四、仪器简介HC系列数显系统 磁栅数显表的基本原理：磁栅数显表由磁信号传感器和信号处理器两部分组成。磁信号传感器包括磁尺和磁头，在磁尺上均匀地录有磁信号，当磁头与磁尺有相对运动时，通过磁头的磁通发生变化，使磁头线圈感应出来的电动势也随之相应的变化。感应的信号被送到信号处理器进行信号放大、数模转换、数据运算，得到磁头与磁尺相对位置的数据，在数显表上进行数据显示或通过串行口将数据传送给上位计算机进行高级数学运算。 磁栅数显表的组成：磁栅数显表的前后面板如图1中（a）（b）所示。开机后应首先按一下复位键，确认机器正常启动。 图1 磁栅数显表的面板 1-X轴数据显示窗口 2-Y轴数据显示窗口 3-Z轴数据显示窗口 4-N值数据显示窗口 5-状态显示灯 6-键盘 7-串行通讯口 8-传感器接口 9-打印机接口 10-电源插座 11-电源开关 12-复位键 13-保险丝 磁栅数显表的功能与操作：①坐标轴清零:直接按“C”键，可将三轴数据同时清零。单轴清零，可按某轴符号键，再按“C”键；②坐标轴置数：按某轴符号键，输入预定值，再按“E”键进行确认；③N值置数：按“N”键，输入预定值，再按“E”键进行确认；④采点值重显：按“D”键可将上一次采点值显示出来；⑤重现时间设定：按“N”键，输入0~7个数字，再按“S”键队重显时间进行修正，开机时重显时间是上一次关机的重显时间，N0S采点速度最快，N7S采点速度最慢；⑥分辨率切换：按“F”键，再按“D”键，可实现0.01mm和0.05mm分辨率的切换；⑦坐标轴极性变换：按某轴符号键，再按“F”键；⑧找基准点：基准点可按置数方法进行输入，然后按“F”键再按“N”键；⑨打印功能：按“P”键，可将上一次采点的数据由打印机输出，按“F”键，再按“P”键，可设置采点自动打印输出；⑩通讯功能: 按“T”键，可将上一次采点的数据通过串行口向上位计算机发送，如果按“F”键后再按“T”键，可设置自动通讯模式。终止计数功能：按“B”键，三轴停止坐标数据的变化，再按“B”键，将恢复正常计数；存储功能：存储量为256个点，存储的计数值用N值表示，按“F”键后再按“S”键可设置机器为自动存储状态。 （2）YH2000测量软件 YH2000测量软件是北京丰台宇航新技术研究所必威体育精装版研究开发的，运行在Windows平台环境下的，HC系列三坐标划线测量机的测量软件。该软件使用Visual C++6.0编写，具备各种几何元素测量功能、文件（数据）存储与打印、实时数显（实时显示测头空间坐标值）、联机文档帮助、支持鼠标右键以及良好的Windows用户界面。 ①测头半径补偿：使用三维测头与星型测头测量工件时，实际测量结果与理论测量值之间存在一个测头半径误差D/2（D为测头直径，具体如图2所示）。为修正该误差使之不影响测量结果的准确性，用户在测量工件之前需要根据被测物体的几何特征与所用测量方式确定测头半径的补偿方法。 YH2000测量软件中定义有3种测量方式分别为内侧测量、外侧测量和同向测量（具体方式如图3所示：），相应的误差补偿方式分别为：（a）内侧补偿 （b） 外侧补偿 （c） 同向补偿。 图2 测头直径 图3 测头补偿的3种方式 内测补偿用于补