设计人员,工程师和制造商使用协调计量学来准确评估机械组件的特性。坐标测量机(CMM)可以通过将坐标对指定工件进行建模,对沿制造线的组件进行比较,甚至可以预测拟议的系统是否适合目的。
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历史起源
坐标计量学的出处可以与对Pierre de Fermat(1601-1665)和Rene Descartes(1596–1650)等单个法国学者的研究有关,他们想出了利用坐标系统来描述组件和3D的概念带有参考系统的几何对象。最初的协调测量机(CMM)是由苏格兰费兰蒂(Ferranti)于1956年创建的,1957年由美国摩尔工具公司(American Moore Tool Company)创建了佛朗哥·萨托里奥(Franco Sartorio)的宝贵贡献。
协调计量学是多学科的吗?
坐标计量学还包括成像技术,这些技术将光学工具和计算机断层扫描用于成像基板和整个零件。制造和生产科学,例如快速原型,逆向工程,结构工程和生物工程欧洲杯线上买球系统技术,目前无需坐标测量技术而无法想象。
此外,该技术被广泛用于艺术品清单,并保存纪念碑,结构和基础设施设计的发展。电子产品,动力学,嵌入式系统,光电和计算机工程开发在此处进行了广泛实施。如果没有在坐标计量学领域的研究进步的情况下,就无法实施进步,这使其成为多学科领域。
坐标测量机(CMM)简介
CMM的基础工作由坐标计量学提供。坐标测量机可以使用极敏感的电子探针测量与固体产品构型的一系列不同点。这些评估用于验证该组件是否符合预定的标准和规格。
该设备,测量探头和带评估软件的计算机是CMM的组成部分。CMM使用各种探针,例如触觉,光子,红外和白光探针。
CMM的工作
CMM使用响应式传感器将工件组件定位在同步点,类似于指尖跟踪里程碑的地图。这些机器由三个轴控制:X,Y和Z。X轴用于水平跟踪对象,向前和向后映射Y轴,并将Z轴用于垂直映射。观察到。
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CMM通过在这三个轴上进行解释来为组件分配特定目的地。该位置至关重要,因为它与参考以及工件上的所有其他位置相当。为了对所测量的工件做出判断和估计,所有CMM都集成了来自两个数据系统的信息。该数据是机器坐标系和零件坐标系的混合体。机器坐标系统是指CMM的X,Y和Z网格。要评估的工件的形式由部分坐标系引入。
为了彻底评估工件,CMM执行一种称为对齐的程序,这是坐标计量学的核心原理。作为一种方法,比对比CMM的数字化和现代化和坐标计量学更古老。该技术在处理圆锥形,圆形或倒角的边缘时会广泛耗时,并发症会出现。为了获得精确的测量,这些轮廓需要重新调整和修改。
技术术语
该术语基准在坐标计量学中具有独特而实践的意义。数据或数据数据是CMM及其用户的工件的坐标。它还有助于吸引人们注意该坐标中的功能。组件上的基准可能是缺口,扩展或镶板。
需要翻译以确定工件基准之间的相关性。从根本上讲,翻译是从放置基准的过渡到与其他基准相关的网格。旋转是转动基准知识的过程,使其与其他一些基准保持一致。CMM可以使用旋转来查看测量和相互关系,并评估不同基准的特征。
CMM和协调计量学的应用
使用协调计量学的测量机在机动车行业,制造工艺,电子零件,航空航天和许多其他大型公司中找到使用。这些机器是测试和检查测试设备和设备的理想选择。2020欧洲杯下注官网CMM用于在机身上进行完整的检查,以确定成分的表面表面。它也可以用于分类功能,以确保在指定的公差级别内确保最佳构成链接。
的优点和缺点
CM机器具有出色的精度有效地发挥作用。确定两个参考点之间的坐标和距离是获得准确测量所需的。由于CMM的数字化,运营商的专业知识已降低。此外,这些是有益的,因为它们减少了准备时间,检查固定和基础设施费用以及记录时间。
但是,存在某些缺点,包括昂贵的机器,工件和探针的对齐问题,校准错误以及测量软件的故障。
CMM的ISO标准
ISO/TC 213/WG 10是负责为CMM开发ISO基准的标准机构。工作组已经建立了ISO标准的三个序列。这些面向行业的标准如下:
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ISO 10360几何产品规格(GPS) - CMM的接受和恢复测试
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ISO 15530几何产品规格(GPS) - 确定CMM测量不确定性的技术
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ISO 23165几何产品规格(GPS) - 评估CMM测试不确定性的指南
ISO 10360标准为CMM提供了接受测试评估技术的框架,ISO 23165将这些不可预测性评估方法纳入ISO 10360接受测试。ISO 15530标准指定了使用CMM评估测量不确定性的程序。
最新研究
来自英国和意大利的研究人员在《杂志》上发表了一篇文章精密工程提出一个用于调查坐标计量学测量不确定性的系统。基于高斯随机域的定量点云框架用于拟合通过重复测量获得的高密度点云。
结果表明,使用拟合场和蒙特卡洛模拟评估形状属性的概率分布函数的可行性。使用所提出的统计分析方法,如果可以使用一组新颖的更精确的测量或明显的预测模型,则可以实现有关随机估计误差(在可重复性或可重复性条件下)以及偏差的透彻信息。该方法提供了一个新颖的框架,用于探索如何在空间上绘制测量误差。
简而言之,克服目前的问题将导致坐标的快速商业化,并且未来的研究应集中于开发智能和快速处理的CMM机器。
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参考和进一步阅读
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