三坐标测量技术
总结: 1、测量结果体现的是仪表台型面偏差 2、可以通过型面偏差估算出两个点的 距离(参考值) 3、经过分析,相对仪表台整体型面, 凸台面比理论值高出1.3mm,不利于杂 物箱的关闭
SAMPLE7 1、在测量中容易忽略的东西,除了TBH尺寸还有什么?
一直忽略了安 装面的角度
2、副驾驶气囊 异响 4、确认各零件孔位, 所有偏差叠加一起 不超过3mm
坐标测量技术
——聊聊测量的坐标与数据
什么叫做3-2-1 3-2-1 ,全称3-2-1坐标建立方法。其代表的意思為:量測3 個點來產生平 面A,而平面A 的法向量設為Z 軸,然後在平面A 與平面B 的交界處量測2 個點產生一直線,並將此直線之向量設成X 軸,此時計算Z與X 軸的外積 向量則可得到Y 軸,最後再量測1 個點,即O 點來當作座標系統的原點, 如此一來量測座標系統便可以形成。
那我哪知道该怎么建立坐标?
辨别零件类型 基准元素的数 量或质量无法 满足
注塑件 冲压件
机加工
查看零件图纸
缺乏明 确的基 准特征
几何特征不足以 建构坐标系统
几何特征足以建 构坐标系统
最佳拟合
检验基准元素
符合1/3要求
NG
3-2-1
具体问题具体分析,下面 我们来看一些坐标建立及 数据分析的例子
SAMPLE1 1、零件检具的测量,应该怎样建立坐标?
2、测量检具上的 基准块,以3-2-1 方法建立测量坐标
3、如果经校验检具基准超差了怎么办?(1、维修;2、最佳拟合)
SAMPLE2
1、CD机按钮粘滞(图纸上没有明确的定位基准),应该怎样进行测量?
3、这种情况应该以什么为测量基准呢?
2、测量按钮的边缘 (这是必要的)
4、CD及与面板 的装配孔(与对 手件的装配位置)
6、分布在配合型面上的若干凸点也是导致问题的疑凶(凸点的尺寸,材料)
SAMPLE5
1、怀疑发罩撑杆的配合有问题(头部与孔位错开),应该怎样去确认?
2、图纸基准为加 工治具的基准,而 治具又无法送到检 测现场,怎么办?
3、可以对整条撑 杆进行扫描,并做 整体的拟合
4、关注零件变 形较大的位置
5、关注撑 杆配合问题 发生位置
2、解析数据的图示 ( 黄色凸起,蓝色下沉)
测量 设备 外侧
5、对策及效果:
临时对策:手工打磨锁扣安装凸台,降低锁扣安 装凸台1.2mm后,杂物箱碰锁为0 3D数据 恒久对策:改修模具,降低仪表板的锁扣安装凸台 高度1.2mm
内侧
SAMPLE6
1、GB1杂物箱动作不良、碰锁 ,想确认树脂件相关尺寸,怎么办?
6、转轴位置超差,可能问题就出在这里(交由担当与供应商作进一步确认)
综合分析案例:GB1杂物箱动作不良、碰锁
基准:动作顺畅无阻碍 实绩:在关闭杂物箱时出现与锁 干涉现象。 不良率/发生件数:60~70%
3、数据分析说明
(通过型面偏差估算凸台高度)
X距离 Y距离 Z距离 1.000 -0.883 -0.000 -0.470
3-2-1三步曲: • 1. 对齐 • 2. 旋转 • 3. 平移
3-2-1是一个比较麻烦的东西~~ 1、对建立基准的元素有数量的要求(满足元素的数量) 2、对建立基准的元素有质量的要求(平面度,垂直度) 3、对基准的测量方法有要求(如何能测好平面和直线)
1、要测就把整个边测完(平面同理) 就是测量点要均匀分布
4、要考虑测量设备的探测误差(三坐标、关节臂)
5、应验证用于坐标建立的元素(平面度,直线度,圆 度,两轴垂直度)
3-2-1很麻烦啊,那什么时候会用到? 1、基本采用于机加工工件的测量(三具的测量) 2、用于有明确坐标轴特征及原点特征的测量方案 总结一句: 3-2-1是一种原始的,受限制较多的坐标建立方式
SAMPLE4
1、加油口漏水,这个加油口的饰件怎么测量?
2、配合嘛, 就是这一圈 的问题
4、用扫描数据拟合的 时候,应尽量把拟合 重点放在配合的这圈。 如果有装配用到的卡 扣,也应重点考虑
3、灰色的这一部分是 软塑料,形状存在很 多不确定因此,不能 用于分析
5、能不能只测量配合 的这圈?不行,因为 这个圈仅仅约束了一 个方向的尺寸
SAMPLE4
1、加油口漏水,饰件的数据应该怎样进行分析?
Hale Waihona Puke 2、五颜六色 的,眼睛都 花了,应该 怎么看?
4、数据分析还有一点: 数据颜色的变化越小 越好(型面配合状态 一致)
3、怎么看这个数据? 当然是数据颜色越浅 越好(偏差越小)
5、如果这圈型面最高 最低点的差值已经超 过公差,则单品很有 可能存在问题
5、坐标:通过定位孔进行最佳拟合(best fit)
6、对数据进行分析时需考虑孔位的偏差
SAMPLE3
1、拉手安装间隙,怀疑支架的安装面存在问题,怎么确认?
2、两个安装面之 间的相对关系 (拉手可能翘起)
3、安装面与四周 型面的配合(安装 面高出导致间隙)
建立坐标的方法:采用图纸上的基准孔和基准面,通过最佳拟合建立坐标
那什么是最佳拟合? 拟合:指已知某函数的若干离散函数值,通过调整该函数中若干待二乘法进行数学计算。
最佳拟合是一种较为灵活 的坐标建立方式,简单的 说:坐标拟合就是让两组 点集在空间进行平移和旋 转,最终重叠在一起
7
0 1 -1
2 0 0
0 0 0
6
5 2 2
2 4 3 4
有点就好, 那不是好 简单
坐标拟合的过程
确定计算范围 质心计算 点云平移 确定比较点
建立拟合坐标
计算矩阵旋转系数
建立点云矩阵
其实,最佳拟合坐标也不是什么好鸟~~ 1、不一定能建立拟合坐标(迭代计算不一定收敛) 2、建立的坐标一定存在偏差(“无法无偏”) 3、坐标拟合的误差受零件加工精度的影响(不确定性) 4、拟合影响的问题的解析(偏差均匀化) 为了保证拟合坐标的精度,我们要注意什么? 1、 3D数模与测量区域尽量一致(删除多余,保证质心) 2、 应注意3D数模的曲面矢量方向(矩阵旋转的方向向量) 3、 当迭代计算不收敛的时候,可以改变拟合参数试试 总结:最佳拟合坐标一种灵活的坐标建立方式,但坐标误差很难评定,而且 会使测量数据的偏差均匀化,不利于数据分析
7mm 130mm
3、此处异常,设 计7mm的间隙, 实车上已经处于 干涉状态
5、经确认,安装面 偏转3度,按零件长 度计算,总的偏差 累计达到7mm
3°
其实,测量不一定要纠结在图纸标注的尺寸~~
1、杂物箱碰锁解析数据(前提:凸台面偏高容易导致碰锁)
评价两个面的 距离偏差 偏差值:1.311 (参考值) X距离 Y距离 Z距离 -0.311 0.271 -0.009 0.151
4、分析过程说明:
1、测量结果体现的是仪表台型面偏差
2、可以通过型面偏差估算出两个点的距离(参 考值)
3、经过分析,相对仪表台整体型面,凸台面比 理论值高出1.3mm,不利于杂物箱的关闭
假设该点测量误差e=0.03mm
全长=L
测量区域
0.12mm
0.03mm
1/4L L
按比例计算,末端误差e=0.12mm
建议多几个测量点
2、测量边缘时应避免碰杆
要了解3-2-1,还要知道~ 1、建立的是直角坐标系(右手法则) 2、可与关节臂的球坐标/圆柱坐标互换
3、工件加工精度越低,测量的误差越大(比例放大)
2、在关闭杂物 箱时出现与锁 干涉现象。
4、通过型面偏差 估算凸台高度
X距离 Y距离 Z距离
1.000 -0.883 -0.000 -0.470
3、、杂物箱碰锁解析数据(前提:凸 台面偏高容易导致碰锁)
评价两个面的 距离偏差 偏差值:1.311 (参考值)
X距离 Y距离 Z距离
-0.311 0.271 -0.009 0.151