МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ (МАМИ)

/ УНИВЕРСИТЕТ МАШИНОСТРОЕНИЯ /

Кафедра: «Автоматика и процессы управления»

Факультет: «АиУ»

Дисциплина: «Технические измерения»

Лабораторная работа №4

«Измерение стандартных геометрических объектов на координатно-измерительных машинах»

Группа: 6-УИ-4

Студент: Чистяков Денис Игоревич

Преподаватель: Сизов Юрий Александрович

Москва – 2013

Цель работы

Изучение архитектуры координатно-измерительных машин (КИМ), ознакомление с программным обеспечением КИМ, получение навыков измерения стандартных геометрических поверхностей.

Описание лабораторной установки

Устройство КИМ.

Работа КИМ основана на поочередном измерении координат определенного числа точек поверхности объекта измерения, и последующих расчетах линейных и угловых размеров, отклонений размера, формы и расположения в соответствующих системах координат. Координатные измерения реализуются комплексом программно-аппаратных средств. КИМ условно можно разделить на измерительные преобразователи, измерительную головку и управляющий вычислительный комплекс, предназначенный для управления процессом измерения. Конструкция КИМ реализует идею мехатронных систем в станкостроении и обеспечивает высокую жесткость корпуса и прецизионное функционирование механики.

Структурная схема КИМ представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Структурная схема КИМ.

Координаты точек измеряются в машинной системе координат, реализуемой перемещениями измерительной головки (1) относительно измеряемой детали. Деталь или измерительная головка перемещаются за счет узлов координатных перемещений (2). Перемещения рассчитываются с помощью измерительных преобразователей (3) в направлении всех координатных осей системы координат. Перемещения измерительной головки или детали осуществляются с помощью приводов или вручную (4). Иногда для обеспечения доступа к измеряемым поверхностям определенного класса деталей КИМ оснащаются поворотными столами (5), представляющими возможность поворачивать деталь относительно одной или нескольких осей, расположенных под различными углами в пространстве.

Измерения

Стандартными геометрическими элементами являются точка, прямая, плоскость, окружность, сфера, цилиндр, конус. Основной процедурой при всех измерениях является измерение точки. В момент касания детали наконечником измерительной головки происходит считывание координат X, Y, Z с отсчетных систем КИМ. Это будут координаты центра сферического наконечника (а не точки касания). Координаты поступают в измерительную программу, в которой производится их обработка в зависимости от конкретной ситуации.

Например, при необходимости измерения сферы нужно в измерительной программе запустить функцию «Измерение сферы». По умолчанию на сфере требуется измерить 5 точек. К установленной на столе КИМ сфере нужно подвести измерительный наконечник и произвести измерение пяти разных точек на ней. По координатам этих точек измерительная программа определит параметры сферы: диаметр, координаты центра, отклонение от сферичности. Причем, если не установлен режим компенсации радиуса наконечника, то диаметр сферы окажется больше на величину диаметра наконечника.

Измерительные функции

И змерительные функции можно вызвать, указав позицию «Измерения» в главном меню программы. Данное меню включает функции обмера стандартных геометрических объектов: точек, прямых, плоскостей, окружностей, эллипсов, полигонов, кривых, сфер, цилиндров, конусов

Рисунок 3. Функции меню «Измерения»

При вызове любой из этих функций (кроме функции Программа…) на экране появляется диалоговое окно, позволяющее произвести настройку процесса измерения и контролировать ход процесса. Работа в диалоговом окне однотипна для всех измеряемых объектов. Поэтому далее приведено подробное описание диалогового окна на примере измерения прямой (рисунок 4).

Двумя горизонтальными линиями диалоговое окно разделено на три части. В верхней части содержится строка с названием вызванной функции, в данном случае «Измерение прямой». Ниже названия функции расположена пиктограмма, наглядно показывающая, что следует измерять.

Правее расположены три диалоговые строки. В первой указано имя измеряемого объекта. Оно состоит из названия объекта и номера. В этой строке объекту можно дать любое другое имя.