启飞汽车

摘要

    本文主要介绍了三坐标测量对于车身尺寸控制的重要性以及如何使用Metrosoft CM测量软件实现对白车身的测量。 

一、三坐标测量机的组成 

1.机械系统
 
　　由三轴导轨为主要部件构成的三坐标测量机机械主体，一般采用气浮导轨，直流电机驱动，光杆/皮带，或齿轮/齿条传动方式。是测量系统的精度基础。采用新材料，获得高刚性，高动态性能，以及广泛的温度范围是测量机机械系统的研究发展方向。 

2.测头系统
 
　　是测量的传感器，具有单点触发式，连续扫描式，激光扫描式等高精技术，是测量系統的精度保证。激光传感，动态侧头，高速采集是现在发展的最新技术。 

3.电气控制硬件系统 

　　是信号处理和测量驱动的电气系统，新型的电气系统可以驱动各种型号的测量机，并可支持多种测头系统或测量附件。采用数字调节，模块化设计，高度集成，标准化软件接口（I++）是硬件发展的方向。 

4.数据处理软件系统
 
　　测量软件是测量机功能的主要体现者，因此测量软件的发展也是日新月异。最新的发展趋势是采用CAD技术，标准化编程语言（DMIS），支持标准化硬件接口（I++）。 

二、测量元素及公差评定
 
　　白车身主要的测量元素有点，圆，圆槽，方槽四种，其中圆、圆槽和方槽统称为孔。孔在白车身上分为安装孔和过孔，安装孔的作用是安装内饰、外饰、发动机等部件，公差要求比较严格，一般为±1.0 mm。过孔的作用是通过，例如车内电线的通过等。公差要求较安装孔来说不是太严格，一般为±1.5mm至±2.0mm之间。点在车身上的主要作用是控制白车身外形的尺寸。为了防止白车身外形有变形的情况发生，一般公差为±1.0 mm至±1.5mm之间。 

三、测量方法步骤
 
1.车身坐标系的建立
 
　　当白车身放置到测量平台之后，由于我们不能确定摆放位置是否完全准确，所以我们通常要做的第一件事就是零件找正。在Metrosoft CM测量系统中，我们采用软件找正来代替物理找正。这种软件找正就是建立一个不同于机器坐标系的坐标系，即车身坐标系，使之与车身的姿态一致。通常使用的方法是平面—直线—点建系法，即三二一法。它的建立方法是：手动测量白车身检测支架Z平面上的4个基准孔，依次为圆1、圆2、圆3、圆4，这4个圆的圆心构成一个平面，选择这个平面作为坐标系的第一轴向。圆1和圆2的圆心相连构成一条直线，选择这条直线作为坐标系的第二轴向。选择圆1作为坐标系的原点。然后导入CAD数学模型，检查坐标系方向是否正确，如果不正确，可以通过平移坐标系和旋转坐标系的方法使之与白车身的方向一致。 

2.测量程序的编制 

　　（1）新建程序，在程序编辑区打开编程模式，建立程序头文件，依次是删除坐标系、设置机器参数、调用测头角度。然后点击脱机按钮。 
　　（2）导入CAD数学模型，CAD数学模型上选取需要测量的点、圆、圆槽、方槽等测量元素，程序行将自动录入所测元素的理论值。 
　　（3）根据白车身及检测支架的形态设置有效的空间点和测头角度以组成安全的测头运动路径，使测头测量时能够及时的躲避障碍物，如夹钳，检测支柱等。并在安全的前提下优化测量路径，提高测量效率。 
　　（4）对测量程序进行试运行，此时一定要保持低速运行，并实时监控测头的运动路径，如果发现即将碰撞障碍物时应立即终止程序运行，修改测头运动路径并重新运行程序。 

3.测量报告的制作
 
　　白车身通过CAD数学模型进行检测后，如果需要出具测量报告，那么我们还需要将测量结果进行文本形式或者图形形式的输出，下面将分别介绍两种报告的制作方法。 

（1）文本报告的制作方法
 
　　新建程序，在程序编辑区打开编程模式，建立程序头文件，依次是新建报告、日记设置、载入制式报告行、输出制式报告行、载入制式报告抬头、输出制式报告抬头。然后输入报告正文，点击测量结果计算下的一个元素位置的按钮，分别输入元素名称、理论值、公差，点击OK，则一个测量元素的报告输出制作完毕，然后按照上述方法制作余下所有白车身测量元素的报告输出。编辑好后，点击结束编程，则文本报告就制作好了。 

（2）图形报告的制作方法
 
　　选择报告菜单下的准备视图，在弹出的视图窗口我们可以设计页面、视图、目录。在页面面板可以设置打印机、窗口格式外观等；在视图面板可以设置边框、报告抬头等；在目录面板可以设置输出几何、实测元素。在页面和视图格式设置好以后，选择目录面板下的几何选项，然后选择特性，将需要输出的测量元素选中，点击OK，图形报告就会生成。鼠标左键拖动测量数值方框可以改变其位置，右键点击测量数值方框后点击修改按钮可以设置测量数值方框格式，包含公差设置，字体大小等。设计好后，选择报告菜单下的打印报告，则图形报告就制作好了。 

四、结束语
 
　　在经济飞速发展，科技日新月异的今天，想要在众多汽车品牌中脱颖而出，那么它的质量则是根本保障，想要做出一款好的汽车，对白车身的质量控制则是重中之重，因此可以看出三坐标测量对于车身尺寸的控制是十分必要的。
 
 
作者：张驰  来源：科学与信息化
 

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