研究生实验报告
项目名称：三坐标测量实验报告
姓 名：
学 号：
指导老师：
专 业：
20##年11月15日
一、实验要求
1．根据实验室的三坐标测量仪和待测模型确定测量方案；
2. 与几何模型进行比较，分析误差；
3．对模型的几何要素尺寸和误差进行检测；
4．最终绘出模型的三维视图并出图；
二、实验设备
MISTRAL070705三坐标测量机，带有PC-DMIS软件的PC,电源，空压机，冷干机，空气过滤器。
三、实验方案
1.确定零件的具体结构：
①确定各几何元素所需测出的参数
测量零件的大致轮廓为方形，主要几何元素为平面、圆柱、圆柱孔和阶梯孔。因此可以选择测量件的三个垂直面建立空间直角坐标系。需要测量的主要位置误差元素为同轴度。
②测头标定
测量元素包括垂直方向的圆柱及水平方向的圆柱，因此需要标定垂直方向与水平面四个方向。
③根据零件确定测量基准
选定模型的1，2，3面为坐标系的三个基准面建立直角坐标系，并以1，2，3面作为测量基准，
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三坐标测量实验报告
姓 名： XXX 学 号： XXXXXXX 指导老师： XXX 专 业： XXXX
20xx年11月
一、快速综合检测
利用直接测量法测量给定的被测件
一、实验目的：
1、了解三坐标测量机系统组成和功能；
2、熟悉WTUTOR测量软件；
3、掌握三坐标测量机测量几何参数的基本技能；
4、学会测量数据的处理和零件设计方法。
二、实验要求：
1、 根据被测件的特点以及所需测量的几何元素确定测量方案：包括所需的测头数及其标定、零件坐标系的建立等。
2、 测量各几何要素，以文件方式输出测量结果。
3、 根据测量数据，用AUTOCAD绘制零件图。
4、 整理实验过程，编写实验技术报告。
三、实验方案设计：
1、分析被测件的特点和需要测量的几何特征，确定零件装夹方案：被测件的外观形状是长方体, 需要测量的几何特征是位于该长方体上的通孔、阶梯圆柱孔、小孔、阶梯平面和一槽，由于该零件质量较大，故无需装夹，只需平放于测量工作台面上即可。
2、确定工件坐标系：选择零件上通孔所在的直线为Y轴，相对较平整的平面作为XZ平面，该平面与Y轴交点作为坐标原点，选择与Y轴平行的一个面的法线方向作为X轴。
3、根据被测几何元素，确定测头（1）A：0°，B：0°；（2）A：90°，B：90°；
（3）A：90°，B：180°；（4）A：90°，B：-90°；（5）A：90°，B：0°；
4、根据被测参数确定被测元素、关系计算、形位测量等。选择测头在适当的工件坐标系下进行测量，并将测量数据存储到指定文件中。
四、实验步骤：
1、启动机器：
由于三坐标测量系统是一个多机器的复杂系统，所以要注意各机器的开启顺序。首
先打开空气压缩机储气罐排水阀排水，然后依次开启空压机、冷干机和测量机气源，检查气压是否在0.4~0.5Mpa范围之内，如果不在此范围内则可通过气源调节阀调节。依次接通交流稳压电源、UPS电源、控制系统电源和计算机电源，启动WTUTOR测量程序，屏幕出现SOI页面。
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通过两天的培训学习，培训老师主要对三坐标测量仪探针校准、几何元素的测量、元素构造与组合、形状和位置公差评定和CNC测量程序的编制和运行，以及结合实体样件进行了实际操作的学习讲解，学习的大致内容与我们目前的操作方法基本是一致的。在学习之前所要的特性元素我们需要通过较多的元素构造或元素组合才能完成，通过学习发现有些元素构造或元素组合是可以通过其他构造进行简化实现的，拓展了我们在元素构造和组合以及形位公差测定方面的思维，由点到线、线到面使我们对三坐标测量仪的检测特性更深层次的了解，在以后的实际操作中可以更好的进行应用，操作效率上可以更好的得到提高。以下是我作出的一些主要培训总结： 一、三坐标测量仪使用环境
a、环境温度在（18～22）℃，每小时温度变化不超过1℃； b、环境湿度要求40%～60%；
c、空气过滤器对压缩空气进行过滤除尘、除油、除水，压缩空气压力在（5～8）bar d、UPS稳压电源正常，主要是电压稳压储电，防止突然断电下测试硬件及软件的损坏发生。 二、三坐标测量仪硬件及软件的操作使用 1、探针校准
探针与测针的概念不同，探针是指不同的红宝石半径或不同的测杆长度来区分探针，实验室目前探针有：1.5×30、3×33、3×50、5×75；测针是指同一个探针，即红宝石半径相同、测杆长度相同的探针的不同测量角度来区别的，所以一个探针可以定义多个测针。校准探针的主要目的是为了得到探针红宝石的半径以及主探针与工作探针的相互关系。
探针校准的步骤如下：
a、更换主探针MasterProte，使用主探针MasterProte对参考球进行定位；
b、对参考球进行定位有两种模式，校准被动探针为探头扫描模式，几何尺寸再校准模式为只打点不扫描，几何尺寸再校准模式是在校准被动探针模式基础上进行的； c、定位参考求第一步需输入参考球轴的角度，角度是由从上向下投影观察支杆在参考球坐标的范围以及支杆的斜角确定的（如图）；
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专业及班级： 姓名： 学号：
实验二：三坐标测量机检测
一、实验目的：通过观察三坐标测量机的检测过程，分析检测的基本原理，掌握三坐标测量机的日常操作过程。
二、实验设备：西安爱德华MQ686三坐标测量仪及其辅助设备。
设备简介：机械整体结构采用刚性结构好、质量轻的全封闭框架移动桥式结构。其结构简单、紧凑、承载能力大、运动性能好。
固定优质花岗岩工作台：具有承载能力强、装卸空间宽阔、便捷的功能。
Y向导轨：采用燕尾式，定位精度高，稳定性能好。
三轴采用优质花岗岩，热膨胀系数小，三轴具有相同的温度特性，因而具有良好的温度稳定性、抗实效变形能力，刚性好、动态几何误差变形小。
三轴均采用自洁式预载荷高精度空气轴承组成的静压气浮式导轨，轴承跨距大，抗角摆能力强，阻力小、无磨损、运动更平稳。
横梁采用精密斜梁设计技术（已获专利），重量轻、重心低、刚性强，动态误差小，确保了机器的稳定。
Z轴采用气缸平衡装置，极大的提高了Z轴的定位精度及稳定性。控制系统采用德国知名的SB专用三坐标数控系统，具有国际先进的上下位机式的双计算机系统，从而极大地提高系统的可靠性和抗干扰能力，降低了维护成本。
三、实验原理：
三坐标测量机：由三个运动导轨，按笛卡尔坐标系组成的具有测量功能的测量仪器，称为三坐标测量机，并且由计算机来分析处理数据（也可由计算机控制，实现全自动测量），是一种复杂程度很高的计量设备。三坐标测量机是一种高效、新颖的精密测量仪器。它广泛应用于机械制造、仪器制造、电子工业、航空工业等各领域。
分类：
按其精度分为两大类：
计量型：（UMM）1.5 mm+2L/1000 一般放在有恒温条件的计量室内，
用于精密 测量分辨率为0.5mm，1或2mm，也有达0.2mm的；
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三坐标测量实验报告（1）
一、实验目的
1、了解并学会使用测量仪测量形位公差
2、学会结合电脑记录数据
二、实验器材
测量仪、电脑，被测工件
三、实验原理
测量仪原理：
将被测零件放入它允许的测量空间，精密地测出被零件表面的点在空间三个坐标位置的数值，将这些点的坐标数值经过计算机数据处理，拟合形成测量元素，如圆、球、圆柱、圆锥、曲面等，经过数学计算的方法得出其形状、位置公差及其它几何量数据。
四、实验内容及步骤
1、开启测量仪，并打开电脑
2、打开电脑上记录数据的软件，数据清零，点击开始
3、开始测量，操纵手柄以移动测量仪探头接触工件表面
4、操作完毕，再看电脑上的数据并记录
5、测量完毕，测量仪复位，关闭电脑及测量仪
五、实验数据
六、心得体会
通过几次实验，大致了解了测量仪的结构和使用，通过对平面、圆球、圆柱表面等的形位公差的测量，也不断提高了自己的专业技能，为以后更好的学习打下了良好的基础，对测量有了更多的了解。
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三坐标测量机实验大作业
一．实验题目：
1．反求零件
实验要求：
1). 根据教具给定零件确定测量方案；
2). 对各几何元素尺寸，误差进行测量；
3). 画出零件三视图；
4). 编写实验技术报告。
2．检测箱体（此部分没有图，只有检测元素特征报告）
实验要求：
1). 根据零件图纸需求确定测量方案；
2). 对零件几何元素尺寸进行测量；
3). 给出特征评价报告；
4). 编写实验技术报告。
二．实验技术报告格式
1．封面：三坐标测量机实验报告
实验题目
姓名：
学号：
专业：
小组编号：
2．实验题目：（1）检测箱体（2）反求零件
㈠、实验目的与要求
1.了解三坐标测量机系统组成和功能；
2.熟悉PC-DMIS CAD测量软件；
3.掌握三坐标测量机测量几何参数的基本技能；
4.学会测量数据的处理和零件设计（检测）方法。
㈡、实验方案书写要点
1．零件装夹。。。。
2．工位标定。。。。
3．坐标系建立。。。。
4．元素测量。。。
5. 报表输出。。。。。。
㈢、实验步骤书写要点
1．开机和安装。。。
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三坐标
三坐标测量机，它是指在一个六面体的空间范围内，能够表现几何形状、长度及
圆周分度等测量能力的仪器，又称为三坐标测量仪或三坐标量床。
三坐标测量机的工作原理:
任何形状都是由空间点组成的,所有的几何量测量都可以归结为空间点的测量,因
此精确进行空间点坐标的采集,是评定任何几何形状的基础。
坐标测量机的基本原理是将被测零件放入它允许的测量空间，精确的测出被测零
件表面的点在空间三个坐标位置的数值，将这些点的坐标数值经过计算机数据处理，
拟合形成测量元素，如圆、球、圆柱、圆锥、曲面等，经过数学计算的方法得出其形
状、位置公差及其他几何量数据。
在测量技术上，光栅尺及以后的容栅、磁栅、激光干涉仪的出现，革命性的把尺
寸信息数字化，不但可以进行数字显示，而且为几何量测量的计算机处理，进而用于
控制打下基础。
三坐标测量仪可定义为―一种具有可作三个方向移动的探测器，可在三个相互垂
直的导轨上移动，此探测器以接触或非接触等方式传送讯号，三个轴的位移测量系统
( 如光学尺 ) 经数据处理器或计算机等计算出工件的各点坐标(X、Y、Z)及各项功
能测量的仪器‖。三坐标测量仪的测量功能应包括尺寸精度、定位精度、几何精度及
轮廓精度等。
应用领域：
测量高精度的几何零件和曲面；?
测量复杂形状的机械零部件；?
检测自由曲面；?
可选用接触式或非接触式测头进行连续扫描。?
功 能：
几何元素的测量，包括点、线、面、圆、球、圆柱、圆锥等等；?
曲线、曲面扫描，支持点位扫描功能，IGES文件的数据输出，CAD 名义数据定义、
ASCII? 文本数据输入、名义曲线扫描、符合公差定义的轮廓分析。
形位公差的计算，包括直线度、平面度、圆度、圆柱度、垂直度、倾斜度、平行
度、位置度、对称度、同心度等等；
支持传统的数据输出报告、图形化检测报告、图形数据附注、数据标签输出等多种
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