《车身结构造型设计》实验指导书.doc

《车身造型与结构设计》实验指导书李红扬州大学机械工程学院二 OO 七年十月 1 实验一车身三坐标测量技术一、实验目的: 通过 HC系列三坐标测量划线机对车身覆盖件采点,掌握三座仪的操作使用方法, 掌握车身设计过程中的数据采集方法和数据转换方法。二、实验设备及工作原理: HC-2000 三坐标划线测量机 HC-2000 三坐标划线测量机具有对空间物体的各个方向进行划线和测量的功能,是开展车身设计的主要设备之一。 1、总体技术指标: : X=2000 mm Y=1200 mm Z=1500 mm : X:X≤1500mm ,± X>1500mm ,±(+)mm L为测量长度,单位为米 Y:± Z:± : 切换 : 1000 mm/s : 0℃~40℃ 2、机体部分主要零部件(见附图 1) (1) 底座:底座为铸铁座,在它的下面装有滚动轴承,可在平台上灵活的运动。(2) 齿条座卡槽:槽内装有测长线性标尺。(3) 立柱:确定垂直方向的坐标立柱。内装有平衡重物。(4) 拉杆:防止和调节立柱的倾斜度。(5) 上盖板:连接和固定立柱和拉杆。(6) 立柱顶盖:装有支持平衡重物的滑轮。(7) 滑套:连接立柱和悬臂梁及其驱动机构。 2 (8) 悬臂梁:端头装有划针连接器。(9) 磁尺: (10) 划针连接器:为改善工作能力的划针连接器。(11)微型打印机 3、电气部分工作原理三坐标划线测量机电气系统包括控制箱和小数显表两部分。在主控制箱上,操作人员可进行功能操作,完成测量工作。小数显表的作用是把划线测量机三轴坐标位置数据显示出来。(见附图 2) 磁栅数显系统是由磁信号传感器和数显控制仪两部分组成。磁信号传感器包括磁尺和磁头,在磁尺上均匀地刻有磁信号,当磁头与磁尺有相对运动时,通过磁头的磁通发生变化,使磁头线圈感应出来的电动势也随之相应的变化。磁感应信号被送到数显控制仪内进行信号放大、数模转换、数据运算,得到与磁尺相对应的位置数据,通过三维数据显示器显示出来。(1) 磁尺采用激光干涉仪在磁性钢丝上录制一系列具有相当稳定节距磁栅信号,磁尺的录磁精度决定于激光干涉仪。应使磁尺能适应气候变化的工作环境,保持良好的机械性和良好的磁性能。(2) 磁头的工作原理在磁栅数显系统中选用的是磁通响应磁头而不是速度响应磁头。磁通响应磁头与速度响应磁头的主要区别在于:前者对速度无要求,输出的信号幅度与磁头在磁尺上的位置有关。在结构上是在磁头中的可饱和铁芯上绕有一组可加入激磁电流的激磁线圈, 由数显控制仪供给激磁电流。磁头工作时,通入交流激磁电流,激磁电流的强度足以使可饱和铁心的磁通饱和, 随着激磁电流的不断变化,使可饱和铁芯不断地通断,从而使穿过磁头铁芯的磁通也随之通断,于是在信号线圈上便感应出电动势,使之有信号输出。当磁头与磁尺有相对运动时,磁头输出电压频率受到调制,只要能检测出磁头在运动时的输出电压频率 f 与静态时频率 f0 的差值,通过相应的运算,即可知磁头与磁尺的相对位移量。 4、划线头工作原理划线头是三坐标划线测量系统的一个关键部件。它具有对空间物体的各个方向进 3 行划线和测量的功能。在划线头上,安装划针实现划线功能,安装测头实现测量功能(见附图 3)。 5、软件部分工作原理三座标测量软件(SZB .EXE )是用于 HC-2000 型三座标划线测量机系统,进行数据采集、处理和几何测量的软件系统。该系统用 C语言编写,配有图形说明和汉字提示, 显示直观,操作简单,使用灵活方便。本系统无需操作者编制测量程序,只要根据图形特征和汉字提示,直观的进行选择,就能完成相应的测量任务。本系统具有联机帮助功能,它可简要的说明各个功能键的作用,帮助操作者正确的操作。三座标测量软件( SZB .EXE )系统,共有三个文件: SZB .EXE ,SZB —ZIKU 和 。其中,SZB .EXE 是该系统的主程序,SZB ZIKU 是汉字字库文件, I 是显示器驱动文件。这三个文件应在同一目录下才能运行。将三坐标测量机的通信接口与计算机的串行接口相连可实现对测量数据的传输。三、实验方法及步骤 1、将测头安装在划线头上,并连接好接插件。使用磁力表座等辅助设备将选定的车身覆盖件定位在平台上。 2、开机自检打开三座标测量仪控制箱后面板总电源开关(电源要求:交流 220V ±20V,50Hz , 功率 60W )。 2秒钟内显示“HC—2000 ”,同时蜂鸣器发声。 “X”、“Y”、“Z”三轴显示器应同时显示“”。 3、测头安装及使用如使用测头,应在开