幾何坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)及應(yīng)用

內(nèi)容概要

　　《幾何坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)及應(yīng)用》作者有多年幾何精度設(shè)計(jì)與質(zhì)量控制理論、坐標(biāo)測(cè)量理論、技術(shù)和應(yīng)用研究、與多個(gè)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(xiàng)新一代GPS標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作，積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。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(cè)量機(jī)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(cè)量技術(shù)及應(yīng)用》?！　　稁缀巫鴺?biāo)測(cè)量技術(shù)及應(yīng)用》基于新一代GPS標(biāo)準(zhǔn)體系和美國(guó)ASMEGD&了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在介紹坐標(biāo)測(cè)量原理的同時(shí)，通過(guò)大量的實(shí)際案例，結(jié)合傳統(tǒng)測(cè)量方法進(jìn)行了比對(duì)描述，希望使讀者能更好地理解《幾何坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)及應(yīng)用》的內(nèi)容，同時(shí)也對(duì)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)應(yīng)用過(guò)程中的一系列問(wèn)題進(jìn)行了探討，希望能對(duì)讀者的測(cè)量實(shí)踐有所啟發(fā)和幫助。　　《幾何坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)及應(yīng)用》可以作為高校精度設(shè)計(jì)和技術(shù)測(cè)量課程的輔助教材，也可作為從事機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)和質(zhì)保人員的參考書(shū)籍，更希望《幾何坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)及應(yīng)用》能成為坐標(biāo)測(cè)量從業(yè)人員的一本工具書(shū)。　　全國(guó)產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)坍翠新研究員為《幾何坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)及應(yīng)用》的立項(xiàng)和出版提供了指導(dǎo)與幫助。

作者簡(jiǎn)介

李明，1963年生，碩士。上海大學(xué)機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院研究員、博士生導(dǎo)師?，F(xiàn)任全國(guó)產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)委員（SAC／TC 240，ISO／TC 213）、上海市模具行業(yè)協(xié)會(huì)特種加工委員會(huì)副主任委員、上海市機(jī)械工程學(xué)會(huì)先進(jìn)制造技術(shù)專業(yè)委員會(huì)理事、上海高?；Q性與技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ)研究會(huì)副理事長(zhǎng)，是國(guó)內(nèi)坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域的知名專家。從1987年開(kāi)始接觸三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，長(zhǎng)期從事幾何坐標(biāo)檢測(cè)與質(zhì)量過(guò)程控制、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造方面的教學(xué)與研究工作。承擔(dān)過(guò)國(guó)家863、上海市重大和重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)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(chē)、風(fēng)電、航空、航天、地鐵、隧道、造船、建筑、機(jī)床、軍工等領(lǐng)域，多次獲得上海市科技進(jìn)步獎(jiǎng)。已公開(kāi)發(fā)表學(xué)術(shù)論文50余篇，獲發(fā)明專利授權(quán)10余項(xiàng)。2003年以來(lái)主持和參與了30多項(xiàng)產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作。多年來(lái)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(shū)籍目錄

第l章坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)概論 1.1基本概念 1.2坐標(biāo)測(cè)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(cè)量技術(shù)與坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)的關(guān)系 1.5從業(yè)人員的知識(shí)體系 第2章幾何特征的坐標(biāo)測(cè)量和要素生成 2.1坐標(biāo)測(cè)量中幾何要素的生成 2.2測(cè)點(diǎn)的基本概念 2.3常規(guī)幾何特征的測(cè)量及擬合 2.3.1直線的坐標(biāo)測(cè)量和擬合 2.3.2圓的坐標(biāo)測(cè)量和擬合 2.3.3平面的坐標(biāo)測(cè)量和擬合 2.3.4圓柱的坐標(biāo)測(cè)量和擬合 2.3.5圓錐的坐標(biāo)測(cè)量和擬合 2.3.6球的坐標(biāo)測(cè)量和擬合 2.4曲線、曲面的坐標(biāo)測(cè)量方法 2.5幾何特征坐標(biāo)測(cè)量提取策略 第3章測(cè)量坐標(biāo)系和誤差評(píng)定基準(zhǔn) 3.1測(cè)量坐標(biāo)系及其應(yīng)用 3.2誤差評(píng)定基準(zhǔn)／基準(zhǔn)體系 3.3評(píng)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(cè)量評(píng)定的關(guān)系 3.5評(píng)定基準(zhǔn)／基準(zhǔn)體系構(gòu)建方法和案例 第4章坐標(biāo)測(cè)量的誤差測(cè)量和評(píng)定 4.1幾何要素的坐標(biāo)測(cè)量與誤差評(píng)定流程 4.2尺寸誤差的測(cè)量與評(píng)定 4.3幾何誤差的坐標(biāo)測(cè)量與評(píng)定 4.3.1僅與公稱要素形狀相關(guān)的幾何誤差測(cè)量評(píng)定 4.3.2僅與公稱要素相互方向相關(guān)的幾何誤差測(cè)量評(píng)定 4.3.3與公稱要素及位置相關(guān)的幾何誤差測(cè)量與評(píng)定 4.3.4跳動(dòng)誤差測(cè)量與評(píng)定 第5章坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 5.1測(cè)量系統(tǒng)的功能需求 5.2測(cè)量系統(tǒng)的類別 5.3測(cè)量系統(tǒng)的布局特點(diǎn) 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(cè)量系統(tǒng)的移動(dòng)軸線特點(diǎn) 5.5坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)的精度及誤差補(bǔ)償 5.5.1測(cè)量系統(tǒng)的誤差組成 5.5.2測(cè)量系統(tǒng)的幾何誤差修正補(bǔ)償 5.5.3測(cè)量系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)彎曲修正補(bǔ)償 5.5.4工作溫度環(huán)境與溫度補(bǔ)償 5.6測(cè)量精度保障的其他環(huán)境要求 第6章坐標(biāo)測(cè)量的探測(cè)系統(tǒng) 6.1探測(cè)系統(tǒng)組成與功能 6.1.1測(cè)頭（ProbeHead） 6.1.2探針系統(tǒng)（Stylussystem） 6.1.3探針庫(kù)（Racksystem） 6.1.4標(biāo)準(zhǔn)球（ReferenceSphere） 6.1.5探測(cè)系統(tǒng)性能的主要評(píng)價(jià)參數(shù) 6.2測(cè)頭類型與性能 6.2.1觸發(fā)式測(cè)頭 6.2.2掃描測(cè)頭 6.2.3非接觸式測(cè)頭——激光測(cè)量測(cè)頭 6.2.4非接觸式測(cè)頭——影像測(cè)頭 6.3測(cè)頭座及其應(yīng)用 6.3.1測(cè)頭座的分類 6.3.2萬(wàn)向式測(cè)頭座 6.3.3測(cè)頭座與各類測(cè)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(kù)及應(yīng)用 6.6探測(cè)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(cè)量系統(tǒng)的控制與軟件功能模塊 7.1.1坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)的控制 7.1.2坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)的軟件功能模塊 7.2坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)的應(yīng)用流程 7.3測(cè)量系統(tǒng)的操作準(zhǔn)備過(guò)程 7.3.1坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)的啟動(dòng) 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(cè)量和評(píng)定操作 7.5坐標(biāo)測(cè)量的編程操作 第8章坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)的檢測(cè)與復(fù)檢 8.1坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)檢測(cè)與復(fù)檢的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 8.2坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)中誤差的概念和檢測(cè)條件 8.3坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)檢測(cè)與復(fù)檢方法 8.4坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量軟件與計(jì)算方法性能的評(píng)定 第9章坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用案例 9.1坐標(biāo)測(cè)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(cè)量評(píng)定特 9.1.2軸類工件坐標(biāo)測(cè)量評(píng)定特點(diǎn) 9.1.3鈑金類工件的坐標(biāo)測(cè)量評(píng)定 9.1.4注塑類工件的坐標(biāo)測(cè)量評(píng)定 9.1.5金屬澆壓鑄類工件的坐標(biāo)測(cè)量評(píng)定 9.1.6焊接成型類工件的坐標(biāo)測(cè)量評(píng)定 9.1.7高精度曲面曲線類工件的坐標(biāo)測(cè)量 9.1.8二維平面類工件的坐標(biāo)測(cè)量 9.1.9具有特殊形狀工件的坐標(biāo)測(cè)量 9.1.10現(xiàn)場(chǎng)及大型工件的坐標(biāo)測(cè)量 9.2坐標(biāo)測(cè)量的應(yīng)用案例 9.2.1具有最大實(shí)體要求的幾何誤差評(píng)定案例 9.2.2孔系復(fù)合位置度誤差評(píng)定案例 9.2.3管類工件位置度誤差評(píng)定案例 9.2.4針對(duì)客戶產(chǎn)品的整套解決方案 9.2.5壓氣機(jī)葉輪檢測(cè)解決方案 第10章幾何坐標(biāo)測(cè)量結(jié)果的合格判定 10.1影響坐標(biāo)測(cè)量結(jié)果的因素 10.2按規(guī)定檢驗(yàn)結(jié)果的合格判定規(guī)則 10.3測(cè)量不確定度的管理 10.4關(guān)于測(cè)量不確定度表述的共識(shí) 10.5現(xiàn)場(chǎng)不確定度評(píng)估方法 10.6規(guī)范與測(cè)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(shū)中插圖與表格匯總

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   在這兩個(gè)案例中，對(duì)于坐標(biāo)測(cè)量而言，測(cè)量原始數(shù)據(jù)的獲取并不復(fù)雜，坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)可以在任何一種測(cè)量坐標(biāo)系（如機(jī)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(cè)點(diǎn)的獲取和幾何要素[圖3.1a）的二點(diǎn)和圖3.1b）中的六個(gè)圓孔]的擬合，后續(xù)就是如何根據(jù)圖樣要求進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算與誤差評(píng)定。 圖3.1 a）所示案例需要測(cè)量的是千分卡標(biāo)準(zhǔn)圓柱棒的長(zhǎng)度（實(shí)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(cè)平面都較小，測(cè)量時(shí)可以通過(guò)對(duì)二端面測(cè)量并將測(cè)量點(diǎn)投影到圓柱面中心線方向后，對(duì)其進(jìn)行投影點(diǎn)距離計(jì)算和探針針尖半徑修正補(bǔ)償來(lái)完成對(duì)長(zhǎng)度尺寸L的測(cè)量。此時(shí)，圓柱面中心線就是該長(zhǎng)度尺寸評(píng)定的基準(zhǔn)方向。 如果直接在圖示的測(cè)量坐標(biāo)系下進(jìn)行測(cè)量及根據(jù)坐標(biāo)軸方向進(jìn)行距離計(jì)算，就會(huì)得到L'，這并不是圖樣所需要的。 這里使用這個(gè)案例只是為r說(shuō)明評(píng)定基準(zhǔn)的作用，有關(guān)二平面距離的規(guī)范測(cè)量方法將在后面章節(jié)中詳細(xì)描述。 在圖3.1b）中，可以看到對(duì)一組孔在不同的評(píng)定基準(zhǔn)下進(jìn)行位置度誤差評(píng)定的要求。其中各孔要素的測(cè)量和被測(cè)要素?cái)M合方法是一樣的，但其誤差評(píng)定則是在各自評(píng)定基準(zhǔn)下完成的，同時(shí)這些評(píng)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(cè)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(cè)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(cè)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(píng)定基準(zhǔn)是A…B—C基準(zhǔn)體系，而公差⑤評(píng)定基準(zhǔn)的建立還要考慮基準(zhǔn)要素B和C的最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)。 從這二個(gè)案例中還可以看到，工件的放置方向與測(cè)量坐標(biāo)系（XOY）并不一定要一致，因?yàn)闇y(cè)量坐標(biāo)系設(shè)置在哪并不會(huì)影響測(cè)量，最多是不方便。但評(píng)定基準(zhǔn)就不一樣，它必須是根據(jù)設(shè)計(jì)（圖樣）要求而確定。 上面二個(gè)案例要說(shuō)明的問(wèn)題是：設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)工件時(shí)，會(huì)對(duì)其精度進(jìn)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(jì)時(shí)面對(duì)的是理論模型（或CAD模型），使用的是一個(gè)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(cè)量時(shí)，評(píng)定基準(zhǔn)／基準(zhǔn)體系則是通過(guò)對(duì)工件上實(shí)際幾何特征的測(cè)量、幾何要素的擬合并按基準(zhǔn)擬合規(guī)范來(lái)構(gòu)建的。后續(xù)的評(píng)定則在相應(yīng)的評(píng)定基準(zhǔn)下完成，因此評(píng)定基準(zhǔn)／基準(zhǔn)體系的建立是幾何坐標(biāo)測(cè)量中除了測(cè)點(diǎn)獲取以外的另一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。

編輯推薦

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

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