幾何坐標(biāo)測量技術(shù)及應(yīng)用

內(nèi)容概要

　　《幾何坐標(biāo)測量技術(shù)及應(yīng)用》作者有多年幾何精度設(shè)計與質(zhì)量控制理論、坐標(biāo)測量理論、技術(shù)和應(yīng)用研究、與多個行業(yè)和領(lǐng)域的企業(yè)成功合作經(jīng)歷，并直接參與了多項新一代GPS標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作，積累了豐富的實踐經(jīng)驗。在整合原本科教學(xué)講義，GPS、GD&T和CMM培訓(xùn)講義的基礎(chǔ)上，結(jié)合ISO、GB和ASME相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、坐標(biāo)測量機制造商的資料，以及企業(yè)和網(wǎng)絡(luò)提供的案例編撰了《幾何坐標(biāo)測量技術(shù)及應(yīng)用》?！　　稁缀巫鴺?biāo)測量技術(shù)及應(yīng)用》基于新一代GPS標(biāo)準(zhǔn)體系和美國ASMEGD&了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在介紹坐標(biāo)測量原理的同時，通過大量的實際案例，結(jié)合傳統(tǒng)測量方法進行了比對描述，希望使讀者能更好地理解《幾何坐標(biāo)測量技術(shù)及應(yīng)用》的內(nèi)容，同時也對坐標(biāo)測量機應(yīng)用過程中的一系列問題進行了探討，希望能對讀者的測量實踐有所啟發(fā)和幫助。　　《幾何坐標(biāo)測量技術(shù)及應(yīng)用》可以作為高校精度設(shè)計和技術(shù)測量課程的輔助教材，也可作為從事機械產(chǎn)品設(shè)計、制造、檢測和質(zhì)保人員的參考書籍，更希望《幾何坐標(biāo)測量技術(shù)及應(yīng)用》能成為坐標(biāo)測量從業(yè)人員的一本工具書。　　全國產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會秘書長坍翠新研究員為《幾何坐標(biāo)測量技術(shù)及應(yīng)用》的立項和出版提供了指導(dǎo)與幫助。

作者簡介

李明，1963年生，碩士。上海大學(xué)機電工程與自動化學(xué)院研究員、博士生導(dǎo)師?，F(xiàn)任全國產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會委員（SAC／TC 240，ISO／TC 213）、上海市模具行業(yè)協(xié)會特種加工委員會副主任委員、上海市機械工程學(xué)會先進制造技術(shù)專業(yè)委員會理事、上海高?；Q性與技術(shù)測量基礎(chǔ)研究會副理事長，是國內(nèi)坐標(biāo)測量技術(shù)領(lǐng)域的知名專家。從1987年開始接觸三坐標(biāo)測量機，長期從事幾何坐標(biāo)檢測與質(zhì)量過程控制、機電一體化系統(tǒng)設(shè)計制造方面的教學(xué)與研究工作。承擔(dān)過國家863、上海市重大和重點攻關(guān)項目，并且十分重視與企業(yè)的產(chǎn)學(xué)研合作，研究成果應(yīng)用于汽車、風(fēng)電、航空、航天、地鐵、隧道、造船、建筑、機床、軍工等領(lǐng)域，多次獲得上海市科技進步獎。已公開發(fā)表學(xué)術(shù)論文50余篇，獲發(fā)明專利授權(quán)10余項。2003年以來主持和參與了30多項產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）國家標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作。多年來一直致力于ISO、GB和ASME標(biāo)準(zhǔn)的研究、宣貫、企業(yè)應(yīng)用和人才培養(yǎng)。

書籍目錄

第l章坐標(biāo)測量技術(shù)概論 1.1基本概念 1.2坐標(biāo)測量技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用 1.3相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)體系 1.4傳統(tǒng)測量技術(shù)與坐標(biāo)測量技術(shù)的關(guān)系 1.5從業(yè)人員的知識體系 第2章幾何特征的坐標(biāo)測量和要素生成 2.1坐標(biāo)測量中幾何要素的生成 2.2測點的基本概念 2.3常規(guī)幾何特征的測量及擬合 2.3.1直線的坐標(biāo)測量和擬合 2.3.2圓的坐標(biāo)測量和擬合 2.3.3平面的坐標(biāo)測量和擬合 2.3.4圓柱的坐標(biāo)測量和擬合 2.3.5圓錐的坐標(biāo)測量和擬合 2.3.6球的坐標(biāo)測量和擬合 2.4曲線、曲面的坐標(biāo)測量方法 2.5幾何特征坐標(biāo)測量提取策略 第3章測量坐標(biāo)系和誤差評定基準(zhǔn) 3.1測量坐標(biāo)系及其應(yīng)用 3.2誤差評定基準(zhǔn)／基準(zhǔn)體系 3.3評定基準(zhǔn)／基準(zhǔn)體系的構(gòu)建規(guī)則與方法 3.4圖樣中基準(zhǔn)／基準(zhǔn)體系與坐標(biāo)測量評定的關(guān)系 3.5評定基準(zhǔn)／基準(zhǔn)體系構(gòu)建方法和案例 第4章坐標(biāo)測量的誤差測量和評定 4.1幾何要素的坐標(biāo)測量與誤差評定流程 4.2尺寸誤差的測量與評定 4.3幾何誤差的坐標(biāo)測量與評定 4.3.1僅與公稱要素形狀相關(guān)的幾何誤差測量評定 4.3.2僅與公稱要素相互方向相關(guān)的幾何誤差測量評定 4.3.3與公稱要素及位置相關(guān)的幾何誤差測量與評定 4.3.4跳動誤差測量與評定 第5章坐標(biāo)測量系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)特點 5.1測量系統(tǒng)的功能需求 5.2測量系統(tǒng)的類別 5.3測量系統(tǒng)的布局特點 5.4主要部件結(jié)構(gòu) 5.4.1本體結(jié)構(gòu) 5.4.2位置傳感系統(tǒng) 5.4.3測量系統(tǒng)的移動軸線特點 5.5坐標(biāo)測量系統(tǒng)的精度及誤差補償 5.5.1測量系統(tǒng)的誤差組成 5.5.2測量系統(tǒng)的幾何誤差修正補償 5.5.3測量系統(tǒng)的動靜態(tài)彎曲修正補償 5.5.4工作溫度環(huán)境與溫度補償 5.6測量精度保障的其他環(huán)境要求 第6章坐標(biāo)測量的探測系統(tǒng) 6.1探測系統(tǒng)組成與功能 6.1.1測頭（ProbeHead） 6.1.2探針系統(tǒng)（Stylussystem） 6.1.3探針庫（Racksystem） 6.1.4標(biāo)準(zhǔn)球（ReferenceSphere） 6.1.5探測系統(tǒng)性能的主要評價參數(shù) 6.2測頭類型與性能 6.2.1觸發(fā)式測頭 6.2.2掃描測頭 6.2.3非接觸式測頭——激光測量測頭 6.2.4非接觸式測頭——影像測頭 6.3測頭座及其應(yīng)用 6.3.1測頭座的分類 6.3.2萬向式測頭座 6.3.3測頭座與各類測頭的組合應(yīng)用 6.4探針系統(tǒng)及配置 6.4.1探針針頭類型 6.4.2探針系統(tǒng) 6.4.3探針系統(tǒng)配置與應(yīng)用 6.5探針庫及應(yīng)用 6.6探測系統(tǒng)的校準(zhǔn) 第7章控制系統(tǒng)與軟件功能 7.1坐標(biāo)測量系統(tǒng)的控制與軟件功能模塊 7.1.1坐標(biāo)測量系統(tǒng)的控制 7.1.2坐標(biāo)測量系統(tǒng)的軟件功能模塊 7.2坐標(biāo)測量系統(tǒng)的應(yīng)用流程 7.3測量系統(tǒng)的操作準(zhǔn)備過程 7.3.1坐標(biāo)測量系統(tǒng)的啟動 7.3.2探針配置和校準(zhǔn) 7.3.3CAD模型及操作 7.3.4工件的裝夾 7.4幾何特征的測量和評定操作 7.5坐標(biāo)測量的編程操作 第8章坐標(biāo)測量系統(tǒng)的檢測與復(fù)檢 8.1坐標(biāo)測量系統(tǒng)檢測與復(fù)檢的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 8.2坐標(biāo)測量系統(tǒng)中誤差的概念和檢測條件 8.3坐標(biāo)測量系統(tǒng)檢測與復(fù)檢方法 8.4坐標(biāo)測量系統(tǒng)測量軟件與計算方法性能的評定 第9章坐標(biāo)測量技術(shù)的應(yīng)用案例 9.1坐標(biāo)測量的應(yīng)用分類 9.1.1精密加工成形的箱體類工件坐標(biāo)測量評定特 9.1.2軸類工件坐標(biāo)測量評定特點 9.1.3鈑金類工件的坐標(biāo)測量評定 9.1.4注塑類工件的坐標(biāo)測量評定 9.1.5金屬澆壓鑄類工件的坐標(biāo)測量評定 9.1.6焊接成型類工件的坐標(biāo)測量評定 9.1.7高精度曲面曲線類工件的坐標(biāo)測量 9.1.8二維平面類工件的坐標(biāo)測量 9.1.9具有特殊形狀工件的坐標(biāo)測量 9.1.10現(xiàn)場及大型工件的坐標(biāo)測量 9.2坐標(biāo)測量的應(yīng)用案例 9.2.1具有最大實體要求的幾何誤差評定案例 9.2.2孔系復(fù)合位置度誤差評定案例 9.2.3管類工件位置度誤差評定案例 9.2.4針對客戶產(chǎn)品的整套解決方案 9.2.5壓氣機葉輪檢測解決方案 第10章幾何坐標(biāo)測量結(jié)果的合格判定 10.1影響坐標(biāo)測量結(jié)果的因素 10.2按規(guī)定檢驗結(jié)果的合格判定規(guī)則 10.3測量不確定度的管理 10.4關(guān)于測量不確定度表述的共識 10.5現(xiàn)場不確定度評估方法 10.6規(guī)范與測量結(jié)果的合格判定 附錄A相關(guān)產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）標(biāo)準(zhǔn)匯總 附錄B本書中插圖與表格匯總

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   在這兩個案例中，對于坐標(biāo)測量而言，測量原始數(shù)據(jù)的獲取并不復(fù)雜，坐標(biāo)測量系統(tǒng)可以在任何一種測量坐標(biāo)系（如機器坐標(biāo)系或工件坐標(biāo)系）下完成相應(yīng)幾何要素（輪廓面）上測點的獲取和幾何要素[圖3.1a）的二點和圖3.1b）中的六個圓孔]的擬合，后續(xù)就是如何根據(jù)圖樣要求進行相關(guān)的計算與誤差評定。 圖3.1 a）所示案例需要測量的是千分卡標(biāo)準(zhǔn)圓柱棒的長度（實際上是二平行平面的距離）。這里假設(shè)二端面平行并垂直于圓柱面中心線，由于二被測平面都較小，測量時可以通過對二端面測量并將測量點投影到圓柱面中心線方向后，對其進行投影點距離計算和探針針尖半徑修正補償來完成對長度尺寸L的測量。此時，圓柱面中心線就是該長度尺寸評定的基準(zhǔn)方向。 如果直接在圖示的測量坐標(biāo)系下進行測量及根據(jù)坐標(biāo)軸方向進行距離計算，就會得到L'，這并不是圖樣所需要的。 這里使用這個案例只是為r說明評定基準(zhǔn)的作用，有關(guān)二平面距離的規(guī)范測量方法將在后面章節(jié)中詳細描述。 在圖3.1b）中，可以看到對一組孔在不同的評定基準(zhǔn)下進行位置度誤差評定的要求。其中各孔要素的測量和被測要素擬合方法是一樣的，但其誤差評定則是在各自評定基準(zhǔn)下完成的，同時這些評定基準(zhǔn)的建立方法也是完全不一樣的。公差①的基準(zhǔn)是由被測六孔自身同組擬合構(gòu)建的，公差②的基準(zhǔn)是由A面和被測六孔在A面方向約束下同組擬合構(gòu)建的，公差③是在A面、B孔、被測六孔在A和B基準(zhǔn)約束下同組擬合構(gòu)建的。公差④的評定基準(zhǔn)是A…B—C基準(zhǔn)體系，而公差⑤評定基準(zhǔn)的建立還要考慮基準(zhǔn)要素B和C的最大實體實效狀態(tài)。 從這二個案例中還可以看到，工件的放置方向與測量坐標(biāo)系（XOY）并不一定要一致，因為測量坐標(biāo)系設(shè)置在哪并不會影響測量，最多是不方便。但評定基準(zhǔn)就不一樣，它必須是根據(jù)設(shè)計（圖樣）要求而確定。 上面二個案例要說明的問題是：設(shè)計師在設(shè)計工件時，會對其精度進行規(guī)范，即標(biāo)注尺寸公差和幾何公差，其約束就是公差帶，而公差帶的定位就涉及基準(zhǔn)／基準(zhǔn)體系。 在設(shè)計時面對的是理論模型（或CAD模型），使用的是一個標(biāo)準(zhǔn)的、虛擬的基準(zhǔn)體系（如三基面體系）。而在幾何坐標(biāo)測量時，評定基準(zhǔn)／基準(zhǔn)體系則是通過對工件上實際幾何特征的測量、幾何要素的擬合并按基準(zhǔn)擬合規(guī)范來構(gòu)建的。后續(xù)的評定則在相應(yīng)的評定基準(zhǔn)下完成，因此評定基準(zhǔn)／基準(zhǔn)體系的建立是幾何坐標(biāo)測量中除了測點獲取以外的另一個關(guān)鍵問題。

編輯推薦

《幾何坐標(biāo)測量技術(shù)及應(yīng)用》可以作為高校精度設(shè)計和技術(shù)測量課程的輔助教材，也可作為從事機械產(chǎn)品設(shè)計、制造、檢測和質(zhì)保人員的參考書籍。

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