關于三坐標測量殼體類零件位置度影響因素的研究

何燕俠

摘 要：殼體類零件位置度的測量主要是采用三坐標進行測量，而三坐標檢測過程比較復雜，影響位置度測量的因素比較多，如何準確測量殼體類零件的位置度，就需要從多方面原因進行分析探討，因此研究影響三坐標測量位置度準確性的因素顯得尤為重要。文章從三坐標測量過程中多個可能的影響因素出發，逐個進行對比分析，尋找影響測量結果的主要因素，為以后的測量中排除這些影響因素，提高測量的準確性，提供依據，從而真實地反映出零件的實際加工狀態。

關鍵詞：殼體零件;位置度;三坐標測量;準確性

中圖分類號：U464.13 ?文獻標識碼：A ?文章編號：1671-7988（2020）19-141-03

Research on the Factors Influencing the Position Degree of Shell Parts in

Three-coordinate Measurement

He Yanxia

（ Xi'an Fast Automobile Transmission Co.， Ltd.， Shaanxi Xi'an 710100 ）

Abstract： The measurement of the position degree of shell parts is mainly carried out by using three coordinates， and the three-coordinate detection process is complicated， and there are many factors affecting the accurate measurement of the position degree. How to accurately measure the position degree of shell parts requires analysis and discussion from various reasons， so it is particularly important to study the factors affecting the accuracy of the position degree of three-coordinate measurement. Starting from several possible influencing factors in the process of three-coordinate measurement， compara -tive analysis is carried out one by one to find out the main factors influencing the measurement results， so as to eliminate these influencing factors in future measurement， improve the accuracy of measurement and provide basis， thus truly reflec -ting the actual processing state of parts.

Keywords： Shell parts; Position degree; Coordinate measurement; Accuracy

CLC NO.： U464.13 ?Document Code： A ?Article ID： 1671-7988（2020）19-141-03

1 引言

某公司的殼體類零件大部分采用鋁合金材料，鋁合金材料的特點是容易變形，熱膨脹系數大，受溫度的影響很大，殼體類零件形位公差的測量，主要用三坐標測量機進行測量，殼體類零件的檢測主要有以下幾個特點：

（1）加工工序多，孔系多，測量基準多，測量要素很多，影響因素多。

（2）由于殼體零件孔系位置度的設計基準不統一，這就增加了測量難度，因此使用三坐標測量時建立合理的坐標系和選用合適的測量方法尤為關鍵。

（3）殼體類零件體積都比較大，并且形狀不規則，如果放置的不平穩也會影響測量的準確性。

（4）測量中零件清潔不干凈，零件的溫度不達標，都會直接影響測量結果的準確性。

將影響殼體類零件測量結果的因素作為重點研究對象，并在以后的測量中排除或者降低這些因素對測量結果的影響，最大限度地提高測量結果的準確性。

2 影響三坐標測量結果的因素

三坐標測量機屬于高精設備。從人、機、料、法、環5個方面展開進行分析，下圖為魚骨圖。

人員：選擇技能水平達標的測量人員;

測量設備：選用高精度蔡司PRISMO三坐標測量機，（測量前校準測頭）;

環：計量室，溫濕度達標;

工件;鋁合金殼體類零件。

2.1 零件清潔度對測量結果的影響

殼體車間零件加工完，先送清洗機進行清洗，但是清洗機有時清洗不干凈，工件表面會有清洗劑的殘漬或比較小的鋁屑，都會影響測量結果。我們對送檢的變速器殼體隨機檢測兩件，報告顯示個別孔系位置度存在超差，公差為0-0.05，實際測量為0.08，檢測人員用酒精清潔后檢測零件合格，測量結果為0.03.可見零件清潔度對檢測結果影響很大。

2.2 零件沒有恒溫

因為鋁件的熱膨脹系數比較大，受溫度的影響很大，我們對變速器殼體的大孔的直徑和位置度在不同溫度下進行測量，發現不同溫度下，測量結果有明顯差別，通過對比數據發現溫度對鋁件的測量結果影響很大，所以每次測量鋁件前一定要在計量室恒溫夠2小時后進行測量，并最好在測量時加上溫度補償。

2.3 建立合理的坐標系

在三坐標測量中，建立工件坐標系通常遵守右手螺旋定則，并通過3—2—1法，確立坐標系，建立坐標系要按以下三個步驟進行：零件找正，旋轉軸和設置原點來確立最終工件的坐標系。

（1）測量平面，找正零件，即確定第一軸線;（2）確定工件的旋轉軸即確定第二軸向方向;（3）設置工件的坐標原點。設置了零件的正確軸向和原點后一個零件坐標系就建立好了。測量基準必須嚴格按照圖紙要求，但是圖紙有時給的基準不全，那么就需要正確的建立坐標系，否則因為建立的坐標系不合理，測量結果會有很大差異，直接影響工件的調試，這里以離殼體為例，測C面的孔Z的位置度，設計基準為C/A，C為面，A為中心孔，缺少一個基準，可以選擇第二基準Q（平面），原則上建立基準C/A/Q和C/Q/A，都是合理的，但是用C/A/Q，發現Z孔老是不合格，用C/Q/A，Z孔合格，通過分析，雖然A為第二基準，但是A為中心孔，且孔很短，不能作為第二基準，而Q面是個很大的基準面，應該選擇Q面作為第二基準，所以建立一個錯誤的坐標系將直接導致測量結果不合格，對于基準不全的坐標系都要和工藝部門商討建立一個合理的坐標系進行評價，因此建立一個正確的坐標系是非常關鍵和重要的。

2.4 測量中沒有選擇掃描

一般測量中的孔都是采用4點法進行測量，對于比較大的孔采用4點法測量，測量結果沒有掃描的準確，并且掃描的圓盡量選擇大于360度，（選380度）因為掃描的起點和終點在同一點，否則在掃描的起點和終點的結點處會存在粗大誤差，影響測量結果，并且測量中要進行濾波，去除粗大誤差，掃描的速率不能超過30，超過30，會影響孔的圓度的測量結果，速率盡量在15以下。

2.5 測量中螺紋孔沒有采用7點螺旋測量法

目前對于螺紋孔的測量是在同一截面測量4點，但是因為有螺距的存在，點的測量位置不一樣，有些點測量在螺紋的大徑上，有些點測量在螺紋的中徑上，這樣會影響螺紋孔中心點的位置，進而影響測量結果，現在采用螺旋7點測量法，并輸入螺距，使測量結果更準確。

3 總結

通過對影響殼體工件三坐標檢測精度的因素進行研究和對比。發現對測量結果有明顯影響的因素，便于在測量中重視并盡量排除這些因素，對于提高產品的測量準確性有極其重要的意義。

對鋁殼體零件的測量提出以下幾方面建議：

（1）工件送測之前一定要清洗干凈，并且測量前用酒精把基準孔和關鍵要素再擦拭下，最大限度地降低因清潔問題對測量結果的影響;

（2）對鋁件測量前一定要在20度溫度下恒溫兩個小時以上，并最好在測量時加上溫度補償。

（3）對于孔徑大的孔采用掃描測量，并進行濾波，螺紋孔采用7點螺旋測量法，以提高測量的準確性;

（4）結合設計圖紙和工件的實際加工要求來建立更加

合理的測量坐標系和評價以提高工件的測量準確性。

參考文獻

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