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[摘 要]机匣类零件具有空间斜槽结构,该结构与发动机轴线偏置一定距离,以斜槽侧壁某一点为回转中心进行位置度评价,位置度要求0.1,该回转中心同样是与该结构进行装配的叶片积叠轴位置。因其结构的特殊性,该位置度的检测无法用常规手段进行。以往该结构的检测都是采用检测预钻孔位置度,靠机床位置度来间接保证的方法进行,无法得到直接检测数据,更好地对零件质量进行检测和控制。基于PC-DMIS测量系统的三坐标测量机能够提供特定的算法,编程实现该结构的直接检测,实现空间斜槽的自动化检测技术,更好的监控和保证零件质量。
[关键词]空间斜槽 PC-DMIS 迭代法
中图分类号:TH71 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)28-0244-01
1.自动化检测方案
通过分析零件结构特征,对三坐标测量机PC-DMIS软件进行数据采集和分析功能开发,编制测量程序进行检测。检测程序的编制采用PC-PLANAR软件利用数控模型进行脱机编程,编制完成后传输到三坐标测量机专用电脑,进行在机调试和测量验证。零件加工用数模采用中差编程,将prt格式模型导入PC-PLANAR软件,可用于测量程序的编制,注意模型坐标系与测量程序坐标系必须一致。测量技术开发用载体选用机匣零件,斜槽倾斜角度为30°。零件结构及空间斜槽尺寸和技术条件特征见图1。
调试后的测量程序如下,检测过程和原理在程序中予以注释说明。
A1 =坐标系/开始,回调:启动,列表=是
建坐标系/找平,Z 正,平面A
建坐标系/旋转,X 负,至,直线1,关于,Z 正
建坐标系/平移,X 轴,圆B
建坐标系/平移,Y 轴,圆B
建坐标系/平移,Z 轴,平面A
坐标系/终止
测尖/T1A0B0, 柱测尖 IJK=-0.0001, -0.0001, 1, 角度=178.9705
A2 =坐标系/开始,回调:A2,列表=是
建坐标系/平移偏置,X 轴,-437
建坐标系/平移偏置,Y 轴,-24.15
建坐标系/平移偏置,Z 轴,-54.1
坐标系/终止
移动/点,常规,<-29.8819,2.3086,0>
点10 =特征/点,直角坐标,否
理论值/<0,0,0>,<0,0,1>
实际值/<0.0001,-0.0018,0>,<0,0,1>
构造/点,原点
点1 =特征/点,直角坐标
理论值/<0.6105,18.0885,15.0864>,<0,-0.9063078,0.4226183>
实际值/<0.7209,18.0862,15.0786>,<-0.0024501,-0.9063542,0.4225116>
测定/点,1
触测/基本,常规,<0.6105,18.0885,15.0864>,<0,-0.9063078,0.4226183>,<0.7205,18.0843,15.0791>,使用理论值=是
终止测量/
点2 =特征/接触/矢量点,直角坐标
理论值/<-0.0281,10.9797,-0.1586>,<0,-0.9063078,0.4226183>
实际值/<0.0216,10.9905,-0.1668>,<-0.0024501,-0.9063542,0.4225116>
目标值/<-0.0281,10.9797,-0.1586>,<0,-0.9063078,0.4226183>
SNAP=否
显示特征参数=否
显示相关参数=否
……
点13 =特征/接触/矢量点,直角坐标
理论值/<-0.3624,-0.3704,5.5441>,<-0.9970759,-0.0559003,0.0521031>
实际值/<-0.35,-0.3738,5.5388>,<-0.9971176,-0.0515424,0.0556763>
目标值/<-0.3624,-0.3704,5.5441>,<-0.9970759,-0.0559003,0.0521031>
SNAP=否
显示特征参数=否
显示相关参数=是
自动移动=两者,距离=20
显示触测=否
A3 =坐标系/开始,回调:A2,列表=是
建坐标系/迭代
点目标半径=1,起始标号=,定位公差=0.05,错误标号=
测量所有特征=始终,MAX 迭代=10,找正轴=X 轴,旋转轴=Y 轴,原点轴=Z 轴
找平=点11,点12,点13,,
旋转=点1,点2,点3,点5,点6,点7,,
原点=点4,点8,,
坐标系/终止
点14 =特征/点,直角坐标,否
理论值/<0,0,0>,<0,0,1>
实际值/<0.0061,-0.0064,0.0023>,<-0.0010157,-0.0001803,0.9999995>
构造/点,原点
DIM 距离1= 2D 距离点 点10 至 点 点14 平行 至 Y 轴,无半径 单位=毫米,$
图示=关 文本=关 乘数=10.00 输出=两者
轴 标称值 测定 正公差 负公差 偏差 超差
M 0.0000 0.0006 0.0500 -0.0500 0.0006 0.0000 -
DIM 距离2= 2D 距离点 点10 至 点 点14 垂直 至 X 轴,无半径 单位=毫米,$
图示=关 文本=关 乘数=10.00 输出=两者
轴 标称值 测定 正公差 负公差 偏差 超差
M 0.0000 0.0006 0.0500 -0.0500 0.0006 0.0000
2.结论分析
经分析测量报告,斜槽宽度和长度满足0.036和0.039公差要求。位置度0.12,与设计图要求0.1相比,超差0.02。经分析为薄壁零件变形所至,设计图允许在机床上检测,但因条件限制,该次测量技术研究为自由状态下进行。改进方案:建议零件加工完成后,不卸下零件,将夹具清理干净后一起搬运至测量机进行检测。
空间斜槽自动检测技术研究的顺利完成,编制并调试完成检测程序,实现了空间斜槽的直接检测,更有利于零件质量的监测和控制。
[关键词]空间斜槽 PC-DMIS 迭代法
中图分类号:TH71 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)28-0244-01
1.自动化检测方案
通过分析零件结构特征,对三坐标测量机PC-DMIS软件进行数据采集和分析功能开发,编制测量程序进行检测。检测程序的编制采用PC-PLANAR软件利用数控模型进行脱机编程,编制完成后传输到三坐标测量机专用电脑,进行在机调试和测量验证。零件加工用数模采用中差编程,将prt格式模型导入PC-PLANAR软件,可用于测量程序的编制,注意模型坐标系与测量程序坐标系必须一致。测量技术开发用载体选用机匣零件,斜槽倾斜角度为30°。零件结构及空间斜槽尺寸和技术条件特征见图1。
调试后的测量程序如下,检测过程和原理在程序中予以注释说明。
A1 =坐标系/开始,回调:启动,列表=是
建坐标系/找平,Z 正,平面A
建坐标系/旋转,X 负,至,直线1,关于,Z 正
建坐标系/平移,X 轴,圆B
建坐标系/平移,Y 轴,圆B
建坐标系/平移,Z 轴,平面A
坐标系/终止
测尖/T1A0B0, 柱测尖 IJK=-0.0001, -0.0001, 1, 角度=178.9705
A2 =坐标系/开始,回调:A2,列表=是
建坐标系/平移偏置,X 轴,-437
建坐标系/平移偏置,Y 轴,-24.15
建坐标系/平移偏置,Z 轴,-54.1
坐标系/终止
移动/点,常规,<-29.8819,2.3086,0>
点10 =特征/点,直角坐标,否
理论值/<0,0,0>,<0,0,1>
实际值/<0.0001,-0.0018,0>,<0,0,1>
构造/点,原点
点1 =特征/点,直角坐标
理论值/<0.6105,18.0885,15.0864>,<0,-0.9063078,0.4226183>
实际值/<0.7209,18.0862,15.0786>,<-0.0024501,-0.9063542,0.4225116>
测定/点,1
触测/基本,常规,<0.6105,18.0885,15.0864>,<0,-0.9063078,0.4226183>,<0.7205,18.0843,15.0791>,使用理论值=是
终止测量/
点2 =特征/接触/矢量点,直角坐标
理论值/<-0.0281,10.9797,-0.1586>,<0,-0.9063078,0.4226183>
实际值/<0.0216,10.9905,-0.1668>,<-0.0024501,-0.9063542,0.4225116>
目标值/<-0.0281,10.9797,-0.1586>,<0,-0.9063078,0.4226183>
SNAP=否
显示特征参数=否
显示相关参数=否
……
点13 =特征/接触/矢量点,直角坐标
理论值/<-0.3624,-0.3704,5.5441>,<-0.9970759,-0.0559003,0.0521031>
实际值/<-0.35,-0.3738,5.5388>,<-0.9971176,-0.0515424,0.0556763>
目标值/<-0.3624,-0.3704,5.5441>,<-0.9970759,-0.0559003,0.0521031>
SNAP=否
显示特征参数=否
显示相关参数=是
自动移动=两者,距离=20
显示触测=否
A3 =坐标系/开始,回调:A2,列表=是
建坐标系/迭代
点目标半径=1,起始标号=,定位公差=0.05,错误标号=
测量所有特征=始终,MAX 迭代=10,找正轴=X 轴,旋转轴=Y 轴,原点轴=Z 轴
找平=点11,点12,点13,,
旋转=点1,点2,点3,点5,点6,点7,,
原点=点4,点8,,
坐标系/终止
点14 =特征/点,直角坐标,否
理论值/<0,0,0>,<0,0,1>
实际值/<0.0061,-0.0064,0.0023>,<-0.0010157,-0.0001803,0.9999995>
构造/点,原点
DIM 距离1= 2D 距离点 点10 至 点 点14 平行 至 Y 轴,无半径 单位=毫米,$
图示=关 文本=关 乘数=10.00 输出=两者
轴 标称值 测定 正公差 负公差 偏差 超差
M 0.0000 0.0006 0.0500 -0.0500 0.0006 0.0000 -
DIM 距离2= 2D 距离点 点10 至 点 点14 垂直 至 X 轴,无半径 单位=毫米,$
图示=关 文本=关 乘数=10.00 输出=两者
轴 标称值 测定 正公差 负公差 偏差 超差
M 0.0000 0.0006 0.0500 -0.0500 0.0006 0.0000
2.结论分析
经分析测量报告,斜槽宽度和长度满足0.036和0.039公差要求。位置度0.12,与设计图要求0.1相比,超差0.02。经分析为薄壁零件变形所至,设计图允许在机床上检测,但因条件限制,该次测量技术研究为自由状态下进行。改进方案:建议零件加工完成后,不卸下零件,将夹具清理干净后一起搬运至测量机进行检测。
空间斜槽自动检测技术研究的顺利完成,编制并调试完成检测程序,实现了空间斜槽的直接检测,更有利于零件质量的监测和控制。