roe逆向抄數之三坐標測量機的組成

三坐標測量機的原是是：將被測物體置于三坐標機的測量空間，可獲得被測物體上各測點的坐標位置，根據這些點的空間坐標值，經計算可求出被測對象的對象的幾何尺寸、形狀和位置。在三坐標測量機上安裝分度頭、回轉臺或數控轉臺后，系統具備了極坐標系測量功能。具有ＸＹＺ及Ｃ四個軸的坐標測量機稱為四坐標測量機。類似Proe軟件可以實現的草繪編輯坐標，按照回轉軸的數目，也可有五坐標或六坐標測量機。

作為一種測量儀器，三坐標測量機主要是比較被測量與標準量，并將比較結果用數值表示出來。三坐標測量機需要三個方向的標準器標尺，利用導軌實現沿相應方向的運動，還需要三維測頭對被測量進行探測和瞄準。此外，測量機還具有數據自動處理和自動檢測等功能，需要由相應的電氣控制系統與計算機軟硬件實現。三坐標測量機可分為主機＼測頭＼電氣系統三個部分。

1、主機

a、框架結構：指測量機的主體機械結構架子。它是工作臺、立柱、橋框、殼體等機械結構的集合體。

b、標尺系統：包括線紋尺、精密絲杠、感應同步器、光柵尺、磁尺及光波波長及數顯電氣裝置等。

c、導軌：實現二維運動，多采用滑動導軌、滾動軸承導軌和氣浮導軌，以氣浮導軌為主要形式。氣浮導軌由快刀斬亂麻體和氣墊組成，包括氣源、穩壓器、過濾器、氣管、分流器等氣動裝置。

d、驅動裝置實現機動和程序控制伺服運動功能。由絲杠絲母、滾動輪、鋼絲、齒形帶、齒輪齒條、肖軸滾動輪、伺服馬達等組成。

e、平衡部件：主要用于Z軸框架中，用以平衡Z軸的重量，使Z軸上下運動時無偏重干擾，Z向測力穩定。

f、轉臺與附近件使測量機增加一個轉動運動的自由度，包括分度臺、單軸回轉臺、萬能轉臺和數控轉臺等。

2、三維測頭

三維測頭即三維測量傳感器，它可在三個方向上感受瞄準信號和微小的位移，以實現瞄準和測微兩項功能。主要有硬測頭、電氣測頭、光學測頭等。測頭有接觸和非接觸式之分。按輸出信號分，有用于發信號的觸發式 和用于掃描的瞄準式測頭、測微式測頭等。

測頭是三坐標測量機非學關鍵的部件，是測量機接觸被測零件的發訊開關，測頭精度的高低決定了測量機的測量重復性。可以這樣說，測頭發展的先進程度就標志著三坐標測量機發展的先進程度。三坐標測量機可以配置不同類型的測頭傳感器，按照結構原理，測頭可分為機械式、光學式和電氣式等。機械式主要用于手動測量，光學式多用于非接觸測量，電氣式多用于接觸式的自動測量，新型測頭主要采用電學與光學原理進行信號轉換。

目前，業界主要采用提機械式測頭。機械式測頭又可分為開關式與掃描式兩在磷礦。開關測頭的實質是零位發訊開關，以TP6為例，它相當于三對觸點串聯在電路中，當測頭產生任一方向的位移時使任一觸點離開，電路斷開即可發訊計數。開關式結構簡單，壽命長，具有較好的測量重復性，而且成本低廉，測量迅速，因而得到較為廣泛的應用。常用接觸式的觸發測頭有Renishaw的機械式觸發測頭等。掃描式測頭不僅能作觸發測頭使用，更重要的是能輸出與探針的偏轉成比例的信號，由計算機同時讀入探針偏轉及沒有機會的往復運動，因此采點率大大提高。掃描測頭用于離散點測量時，探針的三維運動可以確定所在表面的法矢方向，因此更適于 曲面測量。

為了提高三坐標測量機的測量效率及精度，需對測頭的類型進行選擇。下面對不同種類型的測頭功能及優缺點進行分析，以供參考。

a、接觸式測的應用范圍

1)零件所被關注的是尺寸、間距或位置，而并不強調其形狀誤差。

2)當確信所用的加工設備有能力加工出形狀足夠好的零件，而注意力主要放在尺寸和位置精度時，接觸式觸發測量是合適的，特別適用于對離散點的測量。

3）觸發測頭體積較小，適用于測量空間狹窄的部位。

一般來講，觸發式測頭使用及維修成本較低，在機械工業中有大量的幾何量測量 ，所關注的僅是零件的尺寸及位置。所以，目前市場上的大部分測量機，特別是中等精度測量機，仍然使用接觸式觸發測頭。

b、掃描測頭的應用范圍

1）應用于有形狀要求的零件和輪廓的測量。掃描方式測量的主要優點在于能調整地采集數據，這些數據不僅可以用來確定零件的尺寸及位置，更重要的是由于其沒得的數據包括大量的點，能精確地描述形狀、輪廓，這特別適用于對形狀、輪廓有嚴格要求的零件，該零件形狀直接影響零件的性能，也適用于不能確信所用的加工設備能加工出形狀足夠好的零件，而形狀誤差成為主要矛盾的情形。

2）對于未知曲面的掃描，掃描式測頭顯示出了其獨特優勢，由于后續曲面重構需要大量的點，而觸發式測頭的采點方式顯得太慢，由于是未知曲面，測量機運動的控制方式亦不一樣，即在探索方式下工作，測量機根據已運動員的軌跡來計算下一步運動的軌跡、計算采點密度等。

c、測頭選擇的原則

1）在可以應用接觸式測頭的情況下，慎選非接觸式測頭。

2）在只測尺寸、位置要素的情況下，盡量選接觸式觸發測頭。

3）在考慮成本又滿足要求的情況下，盡量選接觸式觸發測頭。

4）對主輪廓精度要求較高的情況下，選用非接觸式測頭。

5）掃描式沿著應當可以對離散點進行測量。

6）考慮掃描式測頭與觸發式測頭的互換性。

7）易變形零件、精度不高零件、要求超大量數據的零件的測量，優先考慮采用非接觸式測頭。

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鎮的機械模具零件加工廠的格局，是和別處不同的，

咸亨廠辦公室的大門外都有七八級水泥能階，幾乎要比車間高上半層樓，

工人進辦公室拿回紙時必須要經過這七八紙水泥能階，方才可以走進去。

車間辦公室進門處有一個曲尺形的辦公桌子，統一漆成咖啡色，

桌子的臺面上分別擺放著電腦，打印機，傳真機，文件夾

桌子的旁邊擺放著一個碩大的保險柜，用來存放公司機要文件，

保險柜的后邊則是一間大大的玻璃房，玻璃墻的下方立著一臺格力空調外機，

玻璃房的里面放著很多雜七雜八的計量設備，諸如齒輪測量機，投影機，硬度計，電子高度尺，

其中最大的一臺貌似是德國進口的三次元，可以隨時給客戶量身訂做產品或產品抄數，

打印室三臺激光打印機隨時為客戶們打印二維機械工程圖紙。

據說機械專業的大學生，每年大四一畢業，在魯鎮境內就可以找到一份月工資一千五的機械工畫圖員的工作，

——這是十多年前的事了，可是現如今隨著物價和房價的不斷上漲，

機械畫圖員的工資頂多也就漲到兩千五左右，冒了天了也不過三千塊，

——辦公室靠外口的辦公桌旁，機械工程師們坐在電腦前面使用Solidworks或是UG畫機械裝配圖；

老板們倘肯多花一千，便可以從人才市場上招到一名有著三年工作經驗的機械工程師，做機械設備設計，

如果老板能出到七八千，那就可以招到一個項目經理了。

但這些員工，多是穿工作服的，每天上班騎單車或開兩輪電瓶車，極少有闊綽到開四輪上下班。

只有穿西裝的公司部門銷售們，每天才會開著寶馬，奔馳，奧迪，來到公司西邊的停車棚下，

依次停下，然后熄火下車，一路踱方步，緩緩走進車間樓上，老板的專用辦公室里，陪著老板一起喝茶抽煙，慢慢地坐著辦公。

我從十八歲起，便在鎮口的咸亨機械模具零件加工廠里當車間辦公室前臺保潔和迎賓，

專門給外廠來的西裝業務們點煙，沏茶倒水，

總經理說，我樣子太傻，怕侍候不了西裝業務大爺，

于是就把我分配在車間做大立銑綠鍵俠，專門用直徑63的大飛刀飛模具鋼料的平面，

這東西對尺寸到是沒什么要求，只要平面銑平，銑光了即，但是六個面要互相垂直，不然會影響后面精密加工。

話說外面的車間工人，雖然容易說話，但嘮嘮叨叨纏夾不清的也很不少。

他們往往要親眼看著機械材料從倉庫取出，現場看著我把刀盤上刀口磨損的刀粒子逐個換新。

查看機床上的機用平口鉗固定牢靠了沒有，最后又親眼看著我把零件加工好之后用角尺打垂直度，然后才能放下心來。

在他們這般嚴厲而近乎苛刻的監督之下，我感覺在大立銑飛平面的那份工作也很難做，做整件機械零件則更加難做。

所以過了幾天，車間主任又說我干不了這事，遂讓我另找一份工作

后來幸虧介紹人的情面大，工廠老板辭退不得，故改為專管打印圖紙的一種無聊職務了。

我從此便整天的守在打印機旁，專管我的職務。雖然沒有什么失職，但總覺得有些單調，有些無聊。

車間主任每天都是一副兇臉孔，工人也沒有好聲氣，那氣氛簡直叫人活潑不得；

也只有孔乙己來到車間辦公室，方才可以笑幾聲，所以至今還記得。

孔乙己是做機械而穿西裝的唯一的人。他身材并不高大；

鼻梁上架著一幅深度近視眼鏡，鏡片宛如酒瓶底樣大圈套著小圈，青白臉色，皺紋間時常夾些機油和鐵屑；

一部亂蓬蓬的花白的頭發，穿的雖然是西裝，可是又臟又破

渾身上下均沾滿了機械油和機床冷卻液，又臟又臭，似乎十多年沒有補，也沒有洗。

他平時對人說話，總是滿口的粗糙度尺寸公差形位公差，奧氏體馬氏體珠光體鐵素體，叫人聽得半懂不懂的。

因為他姓孔，別人便從他給的圖紙上標題欄里標注的“機械工程師孔乙己”這半懂不懂的話里，替他取下一個綽號，叫孔乙己。

孔乙己一到車間，所有干活的工人便都看著他哈哈大笑，有的叫道，“孔乙己，你設計的零件又出問題了吧！”

他不回答，只是一個勁的朝著守在打印機旁的我說，“打印兩套圖紙，和一套BOM表。”

于是孔乙己便從破舊的工作服的口袋里哆哆嗦嗦的摸出一個U盤，熟練的插在一旁電腦機箱的USB口上

然后在孔乙己的一番精心指點之下，我點開電腦桌面上的PROE軟件圖標，

進入文件——打開——U盤里的新建文件夾四，打開孔乙己所需要打印的那幾張機械圖紙，

緊接著孔乙己又拿起我桌上的鼠標在電腦屏幕上又熟練的點了幾下右鍵，最后電腦顯示屏上便赫然排出九張機械圖紙目錄來。

然而此時的我又故意的高聲朝著孔乙己嚷嚷道，“哎喲，老大，你一定又設計錯零件，機器裝不出來交不了貨了吧！

不想站在一旁的孔乙己睜大了眼睛，朝著我一字一句的說，“你怎么這樣憑空污人清白……

我連忙一臉嬉笑著說“什么清白，不清白的？我前天可是親眼見你漏標了機械零件的尺寸，被公司車間生產主管追著罵。

孔乙己一下子便漲紅了臉，額頭上的青筋條條綻出，張了嘴的爭辯道

“這，這，這，設計不能算錯……偏差！……漏標……錯標……乃是機械設計里的常事，這能算錯么？”

接連便是難懂的話，什么“大國重器”，什么“機械是國家基礎”之類，

故然一時引得一旁眾人都哄笑起來,此時此刻,整個車間辦公室里都充滿了快活的空氣。

事后聽人家背地里談論，孔乙己原來也曾上過211大學，畢業于國內一所名牌大學,

后來卻因家境貧寒,始終沒有能去考研，加上他為人比較木納,嘴巴生得笨,不會討好上司,遇事腦子一根筋,又不會轉行；

故然老婆帶著孩子改嫁他人,而之后離了婚的孔乙己小日子越過越窮，最后弄到將要討飯的地步。

幸好孔乙己畫得一手好圖紙,如CAD，Proe，Solidworks,UG等軟件操作也都能手到擒來，

于是便在網上替人家代做畢業設計，幫人家做機械仿真以換得一碗飯吃。

可惜他本人卻有一樣壞脾氣，便是脾氣來了就看不上做畢業設計這種沒技術含量的小兒科。

有時收了錢，幾句話不對，就丟不一邊不做了。。。。。

于是落下個好吃懶做貪杯誤事的名聲。他干脆，便連QQ號和畢業設計，一齊失蹤。

如是幾次，叫他代做畢業設計的人也沒有了。

孔乙己沒法適應上班的人際關系，但終究要吃飯，便免不了幫人做些兼職設計改圖的事情。

但他在我們廠里，技術卻比別人都要好得多，做事也從不延誤

廠里有些圖紙雖然沒有明確預訂更改間的，暫時就用藍色記號筆記在車間辦公室后邊的白色PVC粉板上，

但不出一月，孔乙己定然能順利更改完工，交付廠技術科，于是車間生產總管很快便從PVC粉板上拭去了孔乙己的名字。

孔乙己打印了幾張圖紙，漲紅的臉色漸漸復了原，旁人便又問道，“孔乙己，你當真讀過211大學么？”

孔乙己看著問他的人，顯出不屑置辯的神氣。

他們接著又說道，“我的尚大人孔乙己，你這么有才，不想你怎的連五千月薪也撈不到呢？

此時孔乙己臉上便立刻顯出頹唐不安模樣，臉上當即就籠上了一層灰色，繼爾嘴里又不時冒出些話來；

這回說的可全是機械越老越值錢，使用畫圖軟件的都是傻逼，熱處理三把火，等一些半懂不懂的話了。

于是在場的眾人聽了也都哄堂大笑起來：聽完孔乙己的一番牢騷之話，頓時廠內外很快又充滿了快活的空氣。

每每遇到這些時候，我才可以隨著眾人一起附和著笑，車間主任看見了也從來不會責備我。

而且車間生產技術總管見了孔乙己，也每每這樣去問他，遂引人發笑。

孔乙己自己知道不能和他們談天，便只好走到車間里，向著車間的幾名女工說話，不時用英語主動向她們打招呼，

刻意引開眾人的視線，孔乙己的嘴里常常會冒出，Hello! How do you do ，故然引得女工們個個都笑得前仰后合。

有一回孔乙己對我說道，“請問你可曾學過機械么？”我略略點一點頭。

他說，“學過機械，……我便考你一考。加工粗糙度，怎樣標注？”

我想，討飯一樣的人，也配考我么？于是我便回過臉去，不再理會他。

孔乙己站在一旁等了許久，很懇切的說道，“你肯定不會標注粗糙度吧？

……我現在就一一教給你，記著！這些制圖方法應該記著。將來等你做到車間主任的時候，生產上面一定能用得到。

我暗想我和車間主任的等級還相差很遠呢，而且我們車間主任也從不將粗糙度當作工作內容；

又好笑，又不耐煩，懶懶的答他道，“誰要你教，哼哼，那不就是三角形露了個邊邊么？”

孔乙己立馬顯出極其高興的樣子，將兩個指頭的長指甲敲著辦公桌的臺面，

點頭說，“對呀對呀！……粗糙度有四種標法，你知道么？”我愈加不耐煩了，努著嘴示意他離我遠一點。

不想孔乙己則順勢用指甲蘸著一次性水杯里的茶水，想在桌上寫字，見我毫不熱心，便又嘆一口氣，顯出極惋惜的樣子。

“機械越老越值錢，尺寸公差型位公差技術要求很重要。

有幾回，車間里的那幾名青工，也來到車間辦公室趕熱鬧，一下子就圍住了孔乙己。

于是孔乙己便給他們一人一張機械零件圖。女工手里拿著圖紙，仍然不散，

幾雙渴求機械知識的眼睛都一起望向孔乙己，希望他能夠多多教授機加工操作技術要領。

孔乙己一下子便慌了神，嚇得連忙伸開五指將自己的上衣兜牢牢罩住，低著頭小聲說道，

“哎喲，不行，不行，只有高工才可以傳道授業解惑，我怕誤導你們，如果能再老點，那我就更值錢了！

直起身又看一看圖紙，自己搖頭說，“老乎哉，不老也，”于是這幾個青工都在大家伙的哄笑聲里各自走散了。

每天在廠里面上班，孔乙己是這樣的使人快活，可是沒有他，別人也便這么過。

有一天，大約是中秋前的兩三天，車間生產技術總管正在慢慢的看生產總結，取下掛在辦公室后墻上的白色PVC粉板，

忽然說，“孔乙己長久沒有來了，他還欠我們廠十九張修改過的圖紙呢！”我才也覺得他的確長久沒有來了。

此時只見一個來廠里玩耍的外公司銷售說道，“他怎么會來？……他上個月被人打了。”

車間技術總管說，“哦！”

“他接了非標設備，自己一時腦殼發昏，申請了一堆專利。說這是他的知識產權，那是人做的事嗎？”

“那后來怎么樣了呢？”

“怎么樣？客戶買了鎮上另外一家和孔乙己一模一樣的好幾大車設備。”

“后來呢？”

“后來孔乙己起訴客戶和鎮上那家仿造他設備的大老板。”

“起訴了啊？結果呢？”

“怎樣？……誰曉得？不知道是被車撞的還是被人打的，斷了腿。”

此后車間技術總管也不再問，仍然慢慢的看他的生產總結。

中秋過后，北方的秋風是一天涼似一天，看看將近初冬；我身體整天的靠著電暖氣取暖，也須穿上棉襖了。

一天的下半天，車間工人放假，故然也沒有一個工人，我正好坐在電腦邊，合著眼打盹。

忽然間，聽得門外傳出一個及其蒼老聲音，“打印一套圖紙。”這聲音雖然極低，卻很耳熟。

抬頭向四周張望時，又沒有看到有人走進來。于是便站起來本能的探著朝辦公室大門下邊水泥臺階望去，

一眼就看見那孔乙己在一個破舊的輪椅上坐著。他臉上黑而且瘦，整個人已經瘦得幾乎不成樣子。

孔乙己依然還是穿著當初的那件破工作服，右腿打著一層厚厚的石膏帶，架在輪椅上動彈不得，

輪椅的后背上綁一大捆機械圖紙，足足有四五斤之重。

孔乙己見到我，嘴里又嘟嘟囔囔的說道，“打印一套A0裝配圖。”

車間技術總管連忙伸出頭去，一面笑呵呵問道，“來人可是尚大人孔乙己呀？呵呵，你還欠我廠十九張機械設計圖紙呢！”

孔乙己很頹唐的坐在輪椅上,仰面回答車間生產技術總管道

“這……下回等……等……我……我……右腿長……好了，我再一并給你們做好吧。

這一回我做的可是新設備，你們做個零件報價給我！價錢不可以太高！熱處理一定要按照技術要求。”

車間生產技術總管同平常一樣，仍然笑著對他說，

“孔乙己，你該不是又設計錯設備，害得你被你老板的手下打瘸了一只腿了吧？

但他這回卻不再往常那樣，說話硬氣了，只是嘴里面重復念叨著“你們不要取笑，不要取笑！

“取笑？你要是不設計上面出了錯誤，又怎么會把你的右腿給搞成粉碎性骨折？”

孔乙己低聲說道，“調試，調，試……我的……腿不是……老板打……打壞的，

是……是……是機床上的夾具掉下來……砸……砸壞的。”

他的眼色，很像是懇求車間技術總管，不要再提了。

此時車間辦公室的大門口已經聚集了幾個人，我和車間生產技術總管兩人都不約而同的笑了。

我照例拿出一只一次性水杯,抓上一點點細茶葉,到飲水機上放了滿滿一杯開水，小心翼翼的端出去，遞到孔乙己的手上。

他從破衣袋里摸出四張已經被揉得鄒巴巴的Bom表，放在我手里。

我見他滿手是機油，可見他一直是拖著這條斷腿干活,每天強忍右腿骨折給身體上帶來的巨大疼痛,

依然靠著幫別人做項目賺錢養活自己。

不一會，他打印完圖紙，便又在旁人的說笑聲中，用胳膊夾起新打印的圖紙,搖著輪椅慢慢消失在人們的視線中。

從此以后，又有很長一段時間沒有看見孔乙己了。

轉眼又到了年關，車間生產技術總管照例取下掛在辦公室后墻上的白色PVC粉板說，“孔乙己還欠咱們廠十九張圖紙呢！

到第二年的端午，車間生產技術總管又說“孔乙己還欠咱們廠十九張修改過的圖紙呢！

到中秋可是沒有再說這個事了，轉眼又到了第二年的年關,也沒有再看到孔乙己。

一年,兩年,三年,五年,我始終都沒有再看見過孔乙己——大約孔乙己或窮死或的確轉行去了另外一座城市。

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