手动测量轴承端盖的几何特征

任务导入

几何特征的测量是三坐标测量技术实现机械几何检测的表现。本任务主要介绍三坐标测量机对轴承端盖几何特征的测量，包括点、直线、平面、圆和圆柱等几何特征。轴承端盖的三维图如图3-1-25所示。

图3-1-25　轴承端盖的三维图

知识链接

1.常规几何特征

几何特征又称几何元素或几何要素，简称特征、元素或要素。常规几何特征包括点、直线、平面、圆、圆柱、圆锥、球等。三坐标测量的主要工作是测量各种几何特征，然后进行相关尺寸、形状、位置的评价。几何特征的测量主要有以下几种方法：

（1）手动特征：通过手动测量获取的几何特征；

（2）自动特征：通过输入理论值生成的几何特征；

（3）构造特征：通过已有的几何特征构造出的几何特征，如中点、交点等。

每种类型的几何特征都包含位置、方向及其他特有属性，通常用特征的质心坐标代表特征的位置，用特征的矢量表示特征的方向，以下列举了几种常规几何特征的属性和实际测量时需要的最少测点数，如表3-1-1所示。

表3-1-1　几何特征的属性和实际测量时需要的最少测点数

续表

2.几何特征测量策略

在实际测量时，由于工件表面存在着形状、位置等几何误差，以及波纹度、粗糙度、缺陷等结构误差，所以仅仅测量最少测点数是不够的。理论上说，测量几何特征时测点越多越好，但受限于实际测量条件、测量时间及经济性等因素，很难对所有的被测几何特征做全面的测量，实际上也没有必要。因此，在实际测量中会根据尺寸要求和被测特征的精度，选择合适的几何特征类型测点分布方法和测量点数，如表3-1-2所示。

表3-1-2　几何特征类型测点分布方法和测量点数

3.轴承端盖的手动测量几何特征过程

首先根据测量规划新建零件程序，选择测头文件2BY20，确定后默认测头角度为A0B0。测头配置的选择如图3-1-26所示。

图3-1-26　测头配置的选择

4.手动测量几何特征

1）测量平面

如图3-1-27 为手动测量平面的快捷键。在平面上测量4 个点。在测量平面时，这4个点所测量的面积是平面上覆盖最大的面积。矢量方向：垂直于平面测头回退的方向。

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图3-1-27　手动测量平面的快捷键

2）测量圆

如图3-1-28 为手动测量圆的快捷键。顺时针或逆时针，在圆的表面测量4 个点，尽量在一个高度上，测量范围尽量大，特征前后添加移动点，快速移动，慢速触测，矢量方向为投影平面的方向。

图3-1-28　手动测量圆的快捷键

5.手动建立坐标系

手动建立坐标系的步骤如下。

（1）单击“插入”→“坐标系”→“新建”，首先选择“平面1”→“Z 正”并单击“找正”按钮，最后单击“确定”创建A1，如图3-1-29所示。

（2）单击“插入”→“坐标系”→“新建”，再选择“圆1”，勾选“X”“Y”复选按钮，并单击“原点”按钮，最后单击“确定”创建A2，如图3-1-30所示。

（3）坐标系建立完成。

图3-1-29　建立坐标系

图3-1-30　建立坐标系

任务实施

1.解释下列名词：

几何特征。

2.讨论分析下列问题：

（1）常规几何特征包括几种元素？

（2）几何特征的测量主要有几种方法？

（3）测量二维几何特征时工作平面、投影平面如何选择？

知识拓展

1.三坐标测量机在测量几何特征时，应注意哪些问题？小组讨论怎样测量才能保证测量元素的误差最小，根据测量的零件来说明。

2.根据本项目的学习，完成轴承端盖的实际测量过程。

要求：书写测量过程，并把测量数据测出来。

手动测量要求：测量平面、圆及圆柱三种元素。