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逆向工程技术实验指导书福建工程学院机电及自动化工程系2013年7月实验1三坐标测量机测量实验—、实验要点1.了解三坐标测量机的原理、组成及各部分的作用；2.熟悉三坐标测量机的主要技术规格；3.观察三坐标测量机的工作过程，了解三坐标测量机测量软件LKDMIS的基本使用。4.学习平行度、垂直度等位置公差或形状公差的测量方法：二、实验目的1.正确描述三坐标测量机的原理、组成及各部分的作用；2.了解三坐标测量机测量软件LKDMIS的基本使用。三、实验设备三坐标测量机：三坐标测量机是一种高效、新颖的精密测量仪器。它广泛应用于机械制造、仪器制造、电子工业、航空工业等各领域。应用三坐标测量机可对直线坐标、平面坐标以及空间三维尺寸进行测量，可以测量球体直径、球心坐标、曲线曲面轮廓、各种角度关系以及凸轮、叶片等复杂零件的几何尺寸和形状位置误差。三坐标测量机测量精度高，速度快，软件功能强大，是测量行业不可或缺的高级仪器。四、三坐标测量机的组成及工作原理1.三坐标测量机的组成三坐标测量机是典型的机电一体化设备，它由机械系统和电子系统两大部分组成。（1）机械系统：一般由三个正交的直线运动轴构成。如图1所示结构中，X向导轨系统装在工作台上，移动桥架横梁是Y向导轨系统，Z向导轨系统装在中央滑架内。三个方向轴上均装有光栅尺用以度量各轴位移值。人工驱动的手轮及机动、数控驱动的电机一般都在各轴附近。用来触测被检测零件表面的测头装在Z轴端部。（2）电子系统：一般由光栅计数系统、测头信号接口和计算机等组成，用于获得被测坐标点数据，并对数据进行处理。2.三坐标测量机的工作原理三坐标测量机是基于坐标测量的通用化数字测量设备。它首先将各被测几何元素的测量转化为对这些几何元素上一些点集坐标位置的测量，在测得这些点的坐标位置后，再根据这些点的空间坐标值，经过数学运算求出其尺寸和形位误差。如图2所示，要测量工件上一圆柱孔的直径，可以在垂直于孔轴线的截面I内，触测内孔壁上三个点（点1、2、3），则根据这三点的坐标值就可计算出孔的直径及圆心坐标OI；如果在该截面内触测更多的点（点1，2，…，n，n为测点数），则可根据最小二乘法或最小条件法计算出该截面圆的圆度误差；如果对多个垂直于孔轴线的截面圆（I，II，…，m，m为测量的截面圆数）进行测量，则根据测得点的坐标值可计算出孔的圆柱度误差以及各截面圆的圆心坐标，再根据各圆心坐标值又可计算出孔轴线位置；如果再在孔端面A上触测三点，则可计算出孔轴线对端面的位置度误差。由此可见，CMM的这一工作原理使得其具有很大的通用性与柔性。从原理上说，它可以测量任何工件的任何几何元素的任何参数。五、实验步骤检测25中心O1与25中心O2的中心距。实验步骤如下：1.将试件1放在测量平台上。建立工件测量坐标系：将坐标系的三个轴的方向和坐标原点建立在零件上，用于一些同类零件的程序控制自动测量。在试件上分别测量一个平面、一条直线、一个点。约束试件的六个自由度。在同一Z图2坐标测量原理图1三坐标测量机的组成1.工作台2.移动桥架3.中央滑架4.Z轴5.测头6.电子系统轴高度上，分别测量两个圆，手动采点8个，并且报告两个圆的的直径尺寸。移动测针到被测圆弧面上方，手动采点若干个(分析为什么采点个数不同而造成结果也不同？)。2．两个圆的中心距离将试件1放在测量平台上。建立工件测量坐标系：在试件上分别测量一个平面、一条直线、一个点。约束试件的六个自由度。测量两个圆的中心矩。报告两个圆的中心距离。六、实验结果填好如下表格1．项目圆直径测量值中心距测量值25(01)25(02)2．项目25(01)圆直径测量值25(02)3点8点25(02)圆的圆柱度七、实验报告要求1．写出实验目的、实验设备、实验的步骤及实验结果。2．对测量结果进行分析。3.三坐标测量机应用于什么样的场合？测量原理如何？实验2快速原型机加工实验—、实验要点1.了解快速原型设备的组成及各部分的作用；2.熟悉快速原型设备的主要技术规格；3.观察快速原型设备的工作过程，了解其工作原理。二、实验目的1.正确描述快速原型设备的组成及各部分的作用；2.了解快速原型设备的主要技术参数的设定；3.了解SLS方...