广东鸿图南通压铸有限公司 226300
摘要：本文通过分析位置度三坐标测量方法的基本原理，分析位置度三坐标测量方法面临的操作问题，例如如何调整基准坐标系使得测量数据更加精确，从而减小测量中的评定误差，能够正确判断产品质量的优劣性，使得企业利益最大化。
关键词：位置度；三坐标测量；测量基准
许多加工企业都会利用位置度三坐标测量方法对零部件进行检测，比如汽车加工业常用此方法检测汽车各个机件零件的质量是否合格，因为汽车零件的表面有许多空间孔系，孔系之间的位置度和位置尺寸需要精确测量，才能保证汽车装配出现相互交换的可能性。为提升空间孔系之间的加工精度，提高企业内各部门之间的交接效率，做好对产品质量的把控，对汽车的每个装配加工程序，安装有位置度三坐标测量软件，在加工程序时利用软件对加工工序进行自动测量。通过充分利用此测量方法的基本特点，利用最大值化小的思想，采取对平面孔系实体的最大位置偏差因素进行分析，进而跟踪优化调整的措施，能够较快速、高效地处理好生产过程中的测量和零件加工、装配问题。
2 位置度三坐标测量方法的基本原理
传统的空间孔系位置度测量方法包含以下两种，对此进行简要分析。第一种为综合量规检验法在专用量规检验方法因为其定性测量的局限性，并不能准确判断孔系的方向；第二种为平板坐标测量法平板坐标测量法操作较为复杂、测量费用较高、测量时间长，在实际操作中显得不够灵活，也不利于企业进行商业运作。随着新技术发展，这种传统的空间孔系位置度测量方法已经不能满足工业时代大规模生产要求，渐渐被汽车加工企业所淘汰。进而三坐标位置度测量方法被许多加工企业争相应用，至此三坐标测量机诞生，使得企业的测量工作变得简单易行。其原理主要是采用坐标测量的方法，通过计算机编辑测量程序对零件中的孔系位置度自动精确测量，能最大程度上降低操作误差，而且，按照零件上标注的加工标准，将标准规格数值记录在测量机器中，测量机即可自动生成三维校正坐标系，标记出零件上的孔或轴的坐标，精确求出位置度。三坐标测量机适用范围较广，能够精确测量出不同零件的孔系之间的坐标偏差数值及其方向，具有科学合理性，对于现场操作有一定参考价值。
2.1 三坐标位置度测量方法的误差值
通过测量实际轴线的期望定位，作出实际轴线的最小包容区域（或圆柱面），从而求出各孔之间的实际轴线位置度误差。孔系的三坐标位置度测量误差值即为此最小包容区域的直径。
生产出允许误差范围内的合格产品；然后通过两圆底面求出相交结果，通过交点求出位置度。两圆底面可能存在为孔的两端面。尽可能选择接近两端面的截面处，需要注意的是，不能通过测量单独一个截面值，此时求出的位置度无法保证所有截面上的孔在所有长度范围内都精确合格。正确的做法是，通过圆柱轴线和两端平面相交的交点求位置度，若交点位置度检测合格，则可以保证其余截面也相应合格。
当延伸公差带有要求，那么检测时需要一并检测延伸的长度。
3.2 斜平面上的孔位置度三坐标测量
测量斜平面上的孔时，一般情况下，因为实际加工过程中容易存在误差，因此不与实际表面求相交值。例如材料的厚度将影响位置度测量。关于孔的位置度测量误差，合格产品的公差带内包含此交点坐标。为避免其他方面的干扰，首先，通过按照理论平面的法向量的矢量，过理论点编辑作出理论平面的方法，此方法称作理论平面构造法。若需要精确计算出理论法矢，可通过、计算得出，理论平面方向与平面法矢位于坐标系中的方向一致。再测量该孔的圆柱，通过与作的两圆底面相交的交点求出位置度。需要注意的是，必须考虑其投影平面，因为投影平面为最大的法矢分量处该垂直平面的一个接近平面[2]。
当然，通过交点计算位置度也有一些局限性。比如计算选择最大、最小的实体原则情况下，因为计算孔（轴）交点的位置度时，此时需要满足最大实体要求，还需要考虑最大实体补偿。此时的测量方法应为：
孔位置超差情况，首输出孔的真实直径，与该最大真实直径相互比较，从而求出补偿值；再将求出的值与超差值相互比较，若补偿值不大于超差值，则属于合格，其他情况则为超差。
孔位置合格情况下，可以忽略最大实体补偿值。补偿值可以直接通过测量程序中包含的变量赋值语句，让其测量结果输出符合了最大实体状态情况下的位置度误差值。
人工计算出补偿值，使用编辑文件，将其保存到输出文件。
3.3 为几何图框的调整情况提供便利
为使孔的位置度误差减小，需要对几何图框进行平移和旋转调整，从
而满足生产规格要求。这这种调整方法有以下两种便利：
首先，优化改良粗加工零件，通过以上两种调整方法，尽可能与最佳标准的位置和方向保持一致，为后续的加工环节，提供准确的产品规格数据，同时，节约原材料，减少了企业经济损失。
其次，使精加工的零件质量提升，提供最终出厂时的最佳组装数据位置和规格说明。并且，满足最大实体原则的基准变换，合格率将因此大幅度提升，提升企业效益。
4 结语
位置度三坐标测量测量方法是传统位置度测量方法的一大优化，正确利用位置度三坐标测量测量方法，可以精确测量孔的位置度，并对其进行平移、旋转进行位置度调整，得到符合产品质量规格的样品。这对于减掉企业不必要的生产成本，提高企业产品质量极为有效，对于提升企业竞争力具深远意义。
参考文献
[1]李梅.三坐标测量孔系位置度方法的实践[J].计量与测试技术,2008,35(12):27-28+30.
[2]叶宗茂.位置度的三坐标测量方法的实践[J].计量技术,2006(02):15-21.
[3]机械设计手册(新版)(第6卷).机械工业出版社,2005-10-8.
[4]2003年度坐标测量机应用技术论文集.Brownsharpe集团测量机产品用户协会.
[5]汪莲莲,孔晓玲,刘素梅,孙斌,金瑶.基于CETOL的成组孔位置精度设计与分析[J].机械设计,2016,33(12):47-51.
论文作者:马俊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第36期
论文发表时间:2018/6/11
标签：位置论文; 测量论文; 求出论文; 三坐标论文; 测量方法论文; 误差论文; 平面论文; 《建筑学研究前沿》2017年第36期论文;