① 從實驗方法上思考如何提高零件尺寸檢測的精度
廣東工業大學 碩士學位論文提高軸套類零件尺寸檢測精度的圖像信息獲取方法研究 姓名:劉長紅 申請學位級別:碩士 專業:信號與信息處理 指導教師:徐杜 20090601 摘要 摘要 據不完全統計，我國年產軸類零件的總量在,,億件左右，需要測量尺寸的約占,,,。就目前國內許多製造業對零件的尺寸檢測而言，其檢測工作還停留在單純人工視覺或人工視覺與機械量具、光學儀器相結合對產品進行人工抽檢的階段【,】。人工檢測往往存在:效率低、可靠性差、檢測精度不高、成本高、容易出錯等弊端。它已經不適合現代工業企業發展的要求。採用基於圖像檢測的尺寸檢測方法，不僅可以避免人工檢測的缺點，而且能實現對加工零件在線、快速、准確和非接觸的自動化檢測，而目前基於,,,對軸類零件檢測的研究工作中，還存在著檢測精度不高、檢測數據不夠穩定等問題。 本研究課題結合學科發展趨勢和實際應用需求，在參考大量文獻和剖析工業領域的,,,數據採集系統的基礎上，著眼於提高軸套類零件尺寸檢測精度的圖像信息獲取方法研究，本文主要進行以下幾個方面的工作: (,)研究幾種檢測用照明光源，例如平行光和,,,面光和環境干擾光對檢測精度的影響，選擇出穩定的、有利於檢測精度要求的、簡便易行的和廉價的光源。 (,)研究幾種鏡頭對檢測精度的影響，研究鏡頭在有限范圍內離焦對檢測精度的影響及鏡頭景深的測量。 (,)提出一種簡便易行的有利於高精度檢測的標定方法。 (,)研究鏡頭二維成像誤差補償方法和鏡頭與線陣、面陣像元綜合效果的感光補償方法，為提出提高軸套類零件尺寸檢測精度的圖像信息獲取方法提供依據， ‟並開發其信息獲取系統。 (,)針對線陣,,,在高精度檢測的過程中，因鏡頭畸變等原因產生誤差的問題，提出用已知的多尺寸標准件為參照物，建立畸變校正模型。並對檢測值進行畸變校正，檢驗校正效果，以實現高精度檢測。 (,)開展軸套類零件尺寸檢測裝置的實驗研究，獲取實驗數據，通過大量實驗數據，對檢測精度進行分離和分析，找出產生誤差的因素，提出了優化方法和改進方案，設計更高精度的軸套類零件尺寸檢測圖像信息獲取系統。實驗驗證，檢測其性能指標和可靠性，特別是精度指標及其穩定性，為後續的尺寸檢測提供可靠的依據。關鍵詞:尺寸檢測;精度;光源;鏡頭;畸變校正 廣東工業大學碩士學位論文 ,
② 如何測量零件壁厚。
拿游標卡尺！精度高，這東西就是專門測這個de !
③ 快速成型技術論文
快速成型技術及其向產品化生產發展所面臨的技術問題
作者：梁江波 葛正浩 厲成龍
前言 在新產品的開發過程中，總是需要在投入大量資金組織加工或裝配之前對所設計的零件或整個系統加工一個簡單的例子或原型。這樣做主要是因為生產成本昂貴，而且模具的生產需要花費大量的時間准備，因此，在准備製造和銷售一個復雜的產品系統之前，工作原型可以對產品設計進行評價、修改和功能驗證。 一個產品的典型開發過程是從前一代的原型中發現錯誤，或從進一步研究中發現更有效和更好的設計方案，而一件原型的生產極其費時，模具的准備需要幾個月，因此一個復雜的零件用傳統方法加工非常困難。 快速成型(Rapid Prototyping)技術是近年來發展起來的直接根據CAD模型快速生產樣件或零件的成組技術總稱，它集成了CAD技術、數控技術、激光技術和材料技術等現代科技成果，是先進製造技術的重要組成部分。與傳統製造方法不同，快速成型從零件的CAD幾何模型出發，通過軟體分層離散和數控成型系統，用激光束或其它方法將材料堆積而形成實體零件。由於它把復雜的三維製造轉化為一系列二維製造的疊加。因而可以在不用模具和工具的條件下生成幾乎任何復雜的零部件，極大地提高了生產效率和製造柔性。 一個更為人們關注的問題是一個產品從概念到可銷售成品的流程速度。眾所周知，在市場競爭中，產品在競爭對手之前進入市場更為有利可圖並能享有更大的市場氛圍。同時，還有一個更為令人關心的問題是產品的高質量。由於這些原因，努力使高質量的產品快速進人市場就顯得極為重要。 快速成型技術問世以來，已實現了相當大的市場，發展非常迅速。人們對材料逐層添加法這種新的製造方法已逐步適應。該技術通過與數控加工、鑄造、金屬冷噴塗、硅膠模等製造手段結合，已成為現代模型、模具和零件製造的強有力手段，在航空航天、汽車摩托車、家電等領域得到了廣泛應用。 1快速成型技術的優點 1)快速成型作為一種使設計概念可視化的重要手段，計算機輔助設計零件的實物模型可以在很短時間內被加工出來，從而可以很快對加工能力和設計結果進行評估。
2)由於快速成型技術是將復雜的三維型體轉化為兩維截面來解決，因此，它能製造任意復雜型體的高精度零件，而無須任何工裝模具。
3)快速成型作為一種重要的製造技術，採用適當的材料，這種原型可以被用在後續生產操作中以獲得最終產品。
4)快速成型操作可以應用於模具製造，可以快速、經濟地獲得模具。
5)產品製造過程幾乎與零件的復雜性無關，可實現自由製造,這是傳統製造方法無法比擬的。 2快速成型的基本原理 基於材料累加原理的快速成型操作過程實際上是一層一層地離散製造零件。為了形象化這種操作，可以想像一整條麵包的結構是一片麵包落在另一片麵包之上一層層累積而成的。快速成型有很多種工藝方法，但所有的快速成型工藝方法都是一層一層地製造零件，區別是製造每一層的方法和材料不同而已。 2. 1快速成型的一般工藝過程原理 2.1.1三維模型的構造 在三維CAD設計軟體(如Pro/E\UG\SolidWorks\SolidEdge等)中獲得描述該零件的CAD文件，如圖1(a)中所示的三維零件。目前一般快速成型支持的文件輸出格式為5TL模型，即對實體曲面近似處理，即所謂面型化(Tessallation)處理，是用平面三角面片近似模型表面。這樣處理的優點是大大地簡化了GAD模型的數據格式，從而便於後續的分層處理。由於它在數據處理上較簡單，而且與CAD系統無關，所以很快發展為快速成型製造領域中CAD系統與快速成型機之間數據交換的准標准，每個三角面片用4個數據項表示，即3個頂點坐標和法向矢量，而整個CAD模型就是這樣一組矢量的集合。 在三維CAD設計軟體對C.AD模型進行面型化處理時，一般軟體系統中有輸出精度控制參數，通過控制該參數，可減小曲面近似處理誤差。如Pro/E軟體是通過選定弦高值(eh-chord height)作為逼近的精度參數，如圖1為一球體，給定的兩種ch值所轉化的情況。對於一個模型，軟體中給定一個選取范圍，一般情況下這個范圍可以滿足工程要求。但是，如果該值選的太小，要犧牲處理時間及存貯空間，中等復雜的零件都要數兆甚至數十兆左右的存貯空間。並且這種數據轉換過程中無法避免地產生錯誤，如某個三角形的頂點在另一三角形邊的中間、三角形不封閉等問題是實踐中經常遇到的，這給後續數據處理帶來麻煩，需要進一步檢查修補。
圖1 不同ch值時的效果
(a) ch=0.05 (b) ch=0.22.1.2三維模型的離散處理 通過專用的分層程序將三維實體模型(一般為5TL模型)分層，分層切片是在選定了製作(堆積)方向後，需對CAD模型進行一維離散，獲取每一薄層片截面輪廓及實體信息。通過一簇平行平面沿製作方向與CAD模型相截，所得到的截面交線就是薄層的輪廓信息，而實體信息是通過一些判別准則來獲取的。平行平面之間的距離就是分層的厚度，也就是成型時堆積的單層厚度。在這一過程中，由於分層，破壞了切片方向CAD模型表面的連續性，不可避免地丟失了模型的一些信息，導致零件尺寸及形狀誤差的產生。切片層的厚度直接影響零件的表面粗糙度和整個零件的型面精度，分層切片後所獲得的每一層信息就是該層片上下輪廓信息及實體信息，而輪廓信息由於是用平面與CAD模型的STL文件(面型化後的CAD模型)求交獲得的，所以輪廓是由求交後的一系列交點順序連成的折線段構成，所以，分層後所得到的模型輪廓已經是近似的，而層層之間的輪廓信息已經丟失，層厚大，丟失的信息多，導致在成型過程中產生了型面誤差。 3快速成型的工藝方法 目前快速成型主要工藝方法及其分類見圖2所示。文章僅介紹目前工業領域較為常用的工藝方法。
圖2 目前快速成型主要工藝方法及其分類3.1熔積成型法(Fused Deposition Modeling) 如圖4所示，在熔積成型法( FDM)的過程中，龍門架式的機械控制噴頭可以在工作台的兩個主要方向移動，工作台可以根據需要向上或向下移動。熱塑性塑料或蠟制的熔絲從加熱小口處擠出。最初的一層是按照預定的軌跡以固定的速率將熔絲擠出在泡沫塑料基體上形成的。當第一層完成後，工作台下降一個層厚並開始迭加製造一層。FDM工藝的關鍵是保持半流動成型材料剛好在熔點之上，通常控制在比熔點高1℃左右。
1，熱塑性塑料或蠟制熔絲；2，可在x-y平面移動的FDM噴頭；3，塑料模型；4，不固定基座；5，提供熔絲FDM製作復雜的零件時，必須添加工藝支撐。如圖5(a)的高度，下一層熔絲將鋪在沒有材料支撐的空間。解決的方法是獨立於模型材料單獨擠出一個支撐材料，支撐材料可以用低密度的熔絲，比模型材料強度低，在零件加工完成後可以將它拆除。 在FDA4機器中層的厚度由擠出絲的直徑決定，通常是從0. 50mm到0. 25mm(從0. 02in到0. O1 in)這個值代表了在垂直方向所能達到的最好的公差范圍。在x-y平面，只要熔絲能夠擠出到特徵上，尺寸的精確度可以達到0. 025mm(O.OO1in)。 FDM的優點是材料的利用率高，材料的成本低，可選用的材料種類多，工藝干凈、簡單、易於操作且對環境的影響小。缺點是精度低，結構復雜的零件不易製造，表面質量差，成型效率低，不適合製造大型零件。該工藝適合於產品的概念建模以及它的形狀和功能測試，中等復雜程度的中小成型，由於甲基丙烯酸ABS材料具有較好的化學穩定型，可採用伽馬射線消毒，特別適於醫用。
圖5 快速成型支撐結構圖
(a)有一個突出截面需要支撐材料的零件；(b)在快速成型機器中常用的支撐結構3. 2光固化法(Stereolithography ) 光固化法是目前應用最為廣泛的一種快速成型製造工藝，它實際上比熔積法發展的還早。光固化採用的是將液態光敏樹脂固化(硬化)到特定形狀的原理。以光敏樹脂為原料，在計算機控制下的紫外激光按預定零件各分層截面的輪廓為軌跡對液態樹脂逐點掃描，使被掃描區的樹脂薄層產生光聚合反應，從而形成零件的一個薄層截面。 成型開始時工作台在它的最高位置(深度a)，此時液面高於工作台一個層厚，零件第一層的截面輪廓進行掃描，使掃描區域的液態光敏樹脂固化，形成零件第一個截面的固化層。然後工作台下降一個層厚，使先固化好的樹脂表面再敷上一層新的液態樹脂然後重復掃描固化，與此同時新固化的一層牢固地粘接在前一層上，該過程一直重復操作到達到b高度。此時已經產生了一個有固定壁厚的圓柱體環形零件。這時可以注意到工作台在垂直方向下降了距離ab。到達b高度後，光束在x-y面的移動范圍加大從而在前面成型的零件部分上生成凸緣形狀，一般此處應添加類似於FDM的支撐。當一定厚度的液體被固化後，該過程重復進行產生出另一個從高度b到c的圓柱環形截面。但周圍的液態樹脂仍然是可流動的，因為它並沒有在紫外線光束范圍內。零件就這樣由下及上一層層產生。而沒有用到的那部分液態樹脂可以在製造別的零件或成型時被再次利用。可以注意到光固化成型也像FDM成型法一樣需要一個微弱的支撐材料，在光固化成型法中，這種支撐採用的是網狀結構。零件製造結束後從工作台上取下，去掉支撐結構，即可獲得三維零件。 光固化成型所能達到的最小公差取決於激光的聚焦程度，通常是0.0125mm(O.OOO5in)。傾斜的表面也可以有很好的表面質量。光固化法是第一個投人商業應用的RF(快速成型)技術。目前全球銷售的SL(光固化成型)設備約佔Rl'設備總數的70%左右。SL(光固化成型)工藝優點是精度較高，一般尺寸精度控制在10. 1 mm;表面質量好，原材料的利用率接近100%，能製造形狀特別復雜、特別精細的零件，設備的市場佔有率很高。缺點是需要設計支撐，可以選擇的材料種類有限，容易發生翹曲變形，材料價格較貴。該工藝適合成型製造比較復雜的中小件。 3. 3激光選區燒結(Selective Laser Sinering) 激光選區燒結(Selective Laser Sintering，簡稱SLS)是一種將非金屬(或普通金屬)粉末有選擇地燒結成單獨物體的工藝。該法採用CO:激光器作為能源，目前使用的在加工室的底部裝備了兩個圓筒： 1)一個是粉末補給筒，它內部的活塞被逐漸地提升通過一個滾動機構給零件造型筒供給粉末;
2)另一個是零件造形筒，它內部的活塞(工作台)被逐漸地降低到熔結部分形成的地方。
首先在工作台上均勻鋪上一層很薄(l00~200μm)的粉末，激光束在計算機控制下按照零件分層輪廓有選擇性地進行燒結，從而使粉末固化成截面形狀，一層完成後工作台下降一個層厚，滾動鋪粉機構在已燒結的表面再鋪上一層粉末進行下一層燒結。未燒結的粉末仍然是鬆散的保留在原來的位置，支撐著被燒結的部分，它輔助限制變形，無需設計專門的支撐結構。這個過程重復進行直到製造出整個三維模型。全部燒結完後去掉多餘的粉末，再進行打磨、烘乾等處理後便獲得需要的零件。目前，成熟的工藝材料為蠟粉及塑料粉，用金屬粉或陶瓷粉進行直接燒結的工藝正在實驗研究階段。它可以直接製造工程材料的零件，具有誘人的前景。
SLS工藝的優點是原型件的機械性能好，強度高;無須設計和構建支撐;可選用的材料種類多;原材料的利用率接近100% ,缺點是原型表面粗糙;原型件疏鬆多孔，需要進行後處理;能量消耗高;加工前需要對材料預熱2h，成型後需要5~lOh的冷卻，生產效率低;成型過程需要不斷充氮氣，以確保燒結過程的安全性，成本較高;成型過程產生有毒氣體，對環境有一定的污染。SLS工藝特別適合製作功能測試零件。由於它可以採用各種不同成分的金屬粉末進行燒結，進行滲銅等後處理，因而其製造的原型件可具有與金屬零件相近的機械性能，故可用於直接製造金屬模具。由於，該工藝能夠直接燒結蠟粉，與熔模鑄造工藝相接特別適合進行小批量比較復雜的中小零件的生產。 3.4疊層製造(Lamited Object Manufacturing) LOM(疊層製造)工藝將單面塗有熱溶膠的紙片通過加熱輥加熱粘接在一起，位於上方的激光器按照CAD分層模型所獲數據，用激光束將紙切割成所制零件的內外輪廓，然後新的一層紙再疊加在上面，通過熱壓裝置和下面已切割層粘合在一起，激光束再次切判，這樣反復逐層切割一粘合一切割，直到整個零件模型製作完成。該法只需切割輪廓，特別適合製造實心零件。一旦零件完成.多餘的材料必須手動去除，此過程可以通過用激光在三維零件周圍切割一些方格形小孔而簡單化。 L0M工藝優點是無須設計和構建支撐;激光束只是沿著物體的輪廓掃描，無需填充掃描，成型效率高;成型件的內應力和翹曲變形小;製造成本低。缺點是材料利用率低;表面質量差;後處理難度大，尤其是中空零件的內部殘余廢料不易去除;可以選擇的材料種類有限，目前常用的主要是紙;對環境有一定的污染。LOM工藝適合製作大中型成型件，翹曲變形小和形狀簡單的實體類零件。通常用於產品設計的概念建模和功能測試零件，且由於製成的零件具有木質屬性，特別適用於直接製作砂型鑄造模。 4 快速成型技術在向產品生產化發展中所存在的主要問題 在製造業日趨國際化的狀況下，縮短產品開發周期和減少開發新產品投資風險，成為企業賴以生存的關鍵。因此，快速成型、快速制模、快速製造技術將會得到進一步發展。 4. 1快速成型技術研究中存在的問題。 1)材料問題.目前快速成型技術中成型材料的成型性能大多不太理想，成型件的物理性能不能滿足功能性、半功能性零件的要求，必須藉助於後處理或二次開發刁'能生產出令人滿意的產品。由於材料技術開發的專門性，一般快速成型材料的價格都比較貴，造成生產成本提高。 2)高昂的設備價格.快速成型技術是綜合計算機、激光、新材料、CAD/CAM集成等技術而形成的一種全新的製造技術，是高科技的產物，技術含量較高，所以，目前快速成型設備的價格較貴，限制了快速成型技術的推廣應用。 3)功能單一.現有快速成型機的成型系統都只能進行一種工藝成型，而且大多數只能用一種或少數幾種材料成型。這主要是因為快速成型技術的專利保護問題，各廠家只能生產自己開發的快速成型工藝成型設備，隨著技術的進步，這種保護體制已成為快速成型技術集成的障礙。 4)成型精度和質量問題.由於快速成型的成型工藝發展還不完善，特別是對快速成型軟體技術的研究還不成熟，目前快速成型零件的精度及表面質量大多不能滿足工程直接使用的需要，不能作為功能性零件，只能作原型使用。為提高成型件的精度和表面質量，必須改進成型工藝和快速成型軟體。 5)應用問題.雖然快速成型技術在航空航天、汽車、機械、電子、電器、醫學、玩具、建築、藝術品等許多領域都已獲得了廣泛應用，但大多僅作為原型件進行新產品開發及功能測試等，如何生產出能直接使用的零件是快速成型技術面臨的一個重要問題。隨著快速成型技的進一步推廣應用，直接零件製造是快速成型技術發展的必然趨勢。 6)軟體問題。隨著快速成型技術的不斷發展，快速成型技術的軟體問題越來越突出，快速成型軟體系統不但是實現離散/堆積成型的重要環節，對成型速度，成型精度，零件表面質量等方面都有很大影響，軟體問題已成為快速成型技術發展的關鍵問題。 4. 2快速成型技術軟體系統存在的問題 1)快速成型軟體大多是隨機安裝，無法進行二次開發;
2)各公司的軟體都是自行開發，沒有統一的數據介面;
3)隨機攜帶的快速成型軟體都只能完成一種工藝的數據處理和控製成型;
4)已商品化的通用性軟體價格較貴，功能單一，只能進行模型顯示、加支撐、錯誤檢驗與修正等中的一種或幾種功能，而且也存在數據介面問題，不易集成;
5）商品化的軟體還不完善，不能滿足當前快速成型技術對成型速度、成型精度和質量的要求;
6)當前的數據轉換模型缺陷較多，對CAD模型的描述不夠精確，從而影響了快速成型的成型精度和質里。 5快速成型技術的發展方向 目前國內外快速成型的研究、開發的重點是快速成型技術的基本理論、新的快速成型方法、新材料的開發、模具製作技術、金屬零件的直接製造、生物技術與工程的開發與應用等。另外，還要追求RPM(快速成型製造)的更快的製造速度、更高的製造精度、更高的可靠性，使RPM設備的安裝使用外設化，操作智能化;使RPM設備的安裝和使用變得非常簡單，不需專門的操作人員。具體說來，有以下幾點: 1）採用金屬材料和高強度材料直接成型是RPM重要發展方向，採用金屬材料和高強度材料直接製成功能零件是RPM(快速成型製造)一個重要發展方向。美國Michigan大學的Manzumd採用大功率激光器進行金屬熔焊直接成型鋼模具;Stanford大學的Print。用逐層累加與五座標數控加工結合方法，用激光將金屬直接燒結成型，可獲得與數控加工相近的精度。 2)不同製造目標相對獨立發展。從製造目標來說RPM(快速成型製造)主要用於快速概念設計成型製造、快速模具成型製造、快速功能測試成型製造及快速功能零件製造。由於快速概念型製造和快速模具型製造的巨大市場和技術可行性，將來這兩個方面將是研究和商品化的重點。由於彼此特點有較大差距，兩者將是相對獨立發展的態勢，快速測試型製造將附屬於快速概念型製造。快速功能零件製造將是發展的一個重要方向，但技術難度很大，在今後的很長一段時間內，仍將局限於研究領域。 3)向大型製造與微型製造進軍。由於大型模具的製造難度和RPM(快速成型製造)在模具製造方面的優勢，可以預測，將來的RPM市場將有一定比例為大型原型製造所佔據。與此成鮮明對比的將是RPM(快速成型製造)向微型製造領域的進軍。SL技術的一個重要發展方向是微米印刷(Microlithography) ,用來製造微米零件( Microseale Parts)。而針對我國的具體國情，快速成型技術今後的主要發展方向有:1)成型工藝、成型設備和成型材料的研發與改進;2)直接快速成型的金屬模具製造技術;3)基於網際網路的分散化快速原型、快速模具的網路製造技術研究;4)與生物技術相結合;5)進一步完善軟體的功能. 6 結束語 快速成型的出現把傳統的加工帶入全新的數字化領域，要讓快速成型與製造技術得到越來越廣泛、深人的應用，應從各個方面著手完善和發展該系統，進一步拓寬該技術的應用范圍。
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④ 如何求內外壓同時作用下的圓筒壁厚
內外壓同時作用--如果這個條件確鑿的話，那就取內外壓差作為設計壓力計算
⑤ 分析在圓柱工件檢測裝置中光電器件可以選用什麼器件說明原理
光電感測器是採用光電元件作為檢測元件的感測器。它首先把被測量的變化轉換成光信號專的變化，然後屬藉助光電元件進一步將光信號轉換成電信號。光電感測器一般由光源、光學通路和光電元件三部分組成。光電檢測方法具有精度高、反應快、非接觸等優點，而且可測參數多，感測器的結構簡單，形式靈活多樣，因此,光電式感測器在檢測和控制中應用非常廣泛。
光電感測器是各種光電檢測系統中實現光電轉換的關鍵元件，它是把光信號（紅外、可見及紫外光輻射）轉變成為電信號的器件。
光電式感測器是以光電器件作為轉換元件的感測器。它可用於檢測直接引起光量變化的非電量，如光強、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等；也可用來檢測能轉換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應變、位移、振動、速度、加速度，以及物體的形狀、工作狀態的識別等。光電式感測器具有非接觸、響應快、性能可靠等特點，因此在工業自動化裝置和機器人中獲得廣泛應用。近年來，新的光電器件不斷涌現，特別是CCD圖像感測器的誕生，為光電感測器的進一步應用開創了新的一頁。如果你對光電感測器和繼電系統有什麼問題，可以聯繫上海前衛愛福蒙
⑥ 圓筒壓力容器的壁厚怎麼計算
根據GB150-1998《鋼制壓力容器》計算如下：
計算厚度=PrDi/(2*設計溫度下的許用應力專*焊接接頭系數-Pr）屬=6*120/（2*137*1-6）=720/268=2.687mm
壁厚附加量C=1+0.8=1.8mm。
最小壁厚=2.687+1.8=4.487mm
以上只是做簡單的計算，還要進行校核計算，由於你的設計參數不全，因此，其他的系數也是估計的，
這台計算機的輸入法比較少，有些希臘字母輸入不了，只能用漢字表示了。
⑦ 求關於快速成型工藝的論文
在新產品的開發過程中，總是需要在投入大量資金組織加工或裝配之前對所設計的零件或整個系統加工一個簡單的例子或原型。這樣做主要是因為生產成本昂貴，而且模具的生產需要花費大量的時間准備，因此，在准備製造和銷售一個復雜的產品系統之前，工作原型可以對產品設計進行評價、修改和功能驗證。 一個產品的典型開發過程是從前一代的原型中發現錯誤，或從進一步研究中發現更有效和更好的設計方案，而一件原型的生產極其費時，模具的准備需要幾個月，因此一個復雜的零件用傳統方法加工非常困難。 快速成型(Rapid Prototyping)技術是近年來發展起來的直接根據CAD模型快速生產樣件或零件的成組技術總稱，它集成了CAD技術、數控技術、激光技術和材料技術等現代科技成果，是先進製造技術的重要組成部分。與傳統製造方法不同，快速成型從零件的CAD幾何模型出發，通過軟體分層離散和數控成型系統，用激光束或其它方法將材料堆積而形成實體零件。由於它把復雜的三維製造轉化為一系列二維製造的疊加。因而可以在不用模具和工具的條件下生成幾乎任何復雜的零部件，極大地提高了生產效率和製造柔性。 一個更為人們關注的問題是一個產品從概念到可銷售成品的流程速度。眾所周知，在市場競爭中，產品在競爭對手之前進入市場更為有利可圖並能享有更大的市場氛圍。同時，還有一個更為令人關心的問題是產品的高質量。由於這些原因，努力使高質量的產品快速進人市場就顯得極為重要。 快速成型技術問世以來，已實現了相當大的市場，發展非常迅速。人們對材料逐層添加法這種新的製造方法已逐步適應。該技術通過與數控加工、鑄造、金屬冷噴塗、硅膠模等製造手段結合，已成為現代模型、模具和零件製造的強有力手段，在航空航天、汽車摩托車、家電等領域得到了廣泛應用。 1快速成型技術的優點 1)快速成型作為一種使設計概念可視化的重要手段，計算機輔助設計零件的實物模型可以在很短時間內被加工出來，從而可以很快對加工能力和設計結果進行評估。
2)由於快速成型技術是將復雜的三維型體轉化為兩維截面來解決，因此，它能製造任意復雜型體的高精度零件，而無須任何工裝模具。
3)快速成型作為一種重要的製造技術，採用適當的材料，這種原型可以被用在後續生產操作中以獲得最終產品。
4)快速成型操作可以應用於模具製造，可以快速、經濟地獲得模具。
5)產品製造過程幾乎與零件的復雜性無關，可實現自由製造,這是傳統製造方法無法比擬的。 2快速成型的基本原理 基於材料累加原理的快速成型操作過程實際上是一層一層地離散製造零件。為了形象化這種操作，可以想像一整條麵包的結構是一片麵包落在另一片麵包之上一層層累積而成的。快速成型有很多種工藝方法，但所有的快速成型工藝方法都是一層一層地製造零件，區別是製造每一層的方法和材料不同而已。 2. 1快速成型的一般工藝過程原理 2.1.1三維模型的構造 在三維CAD設計軟體(如Pro/E\UG\SolidWorks\SolidEdge等)中獲得描述該零件的CAD文件，如圖1(a)中所示的三維零件。目前一般快速成型支持的文件輸出格式為5TL模型，即對實體曲面近似處理，即所謂面型化(Tessallation)處理，是用平面三角面片近似模型表面。這樣處理的優點是大大地簡化了GAD模型的數據格式，從而便於後續的分層處理。由於它在數據處理上較簡單，而且與CAD系統無關，所以很快發展為快速成型製造領域中CAD系統與快速成型機之間數據交換的准標准，每個三角面片用4個數據項表示，即3個頂點坐標和法向矢量，而整個CAD模型就是這樣一組矢量的集合。 在三維CAD設計軟體對C.AD模型進行面型化處理時，一般軟體系統中有輸出精度控制參數，通過控制該參數，可減小曲面近似處理誤差。如Pro/E軟體是通過選定弦高值(eh-chord height)作為逼近的精度參數，如圖1為一球體，給定的兩種ch值所轉化的情況。對於一個模型，軟體中給定一個選取范圍，一般情況下這個范圍可以滿足工程要求。但是，如果該值選的太小，要犧牲處理時間及存貯空間，中等復雜的零件都要數兆甚至數十兆左右的存貯空間。並且這種數據轉換過程中無法避免地產生錯誤，如某個三角形的頂點在另一三角形邊的中間、三角形不封閉等問題是實踐中經常遇到的，這給後續數據處理帶來麻煩，需要進一步檢查修補。2.1.2三維模型的離散處理 通過專用的分層程序將三維實體模型(一般為5TL模型)分層，分層切片是在選定了製作(堆積)方向後，需對CAD模型進行一維離散，獲取每一薄層片截面輪廓及實體信息。通過一簇平行平面沿製作方向與CAD模型相截，所得到的截面交線就是薄層的輪廓信息，而實體信息是通過一些判別准則來獲取的。平行平面之間的距離就是分層的厚度，也就是成型時堆積的單層厚度。在這一過程中，由於分層，破壞了切片方向CAD模型表面的連續性，不可避免地丟失了模型的一些信息，導致零件尺寸及形狀誤差的產生。切片層的厚度直接影響零件的表面粗糙度和整個零件的型面精度，分層切片後所獲得的每一層信息就是該層片上下輪廓信息及實體信息，而輪廓信息由於是用平面與CAD模型的STL文件(面型化後的CAD模型)求交獲得的，所以輪廓是由求交後的一系列交點順序連成的折線段構成，所以，分層後所得到的模型輪廓已經是近似的，而層層之間的輪廓信息已經丟失，層厚大，丟失的信息多，導致在成型過程中產生了型面誤差。 3快速成型的工藝方法 3.1熔積成型法(Fused Deposition Modeling) 在熔積成型法( FDM)的過程中，龍門架式的機械控制噴頭可以在工作台的兩個主要方向移動，工作台可以根據需要向上或向下移動。熱塑性塑料或蠟制的熔絲從加熱小口處擠出。最初的一層是按照預定的軌跡以固定的速率將熔絲擠出在泡沫塑料基體上形成的。當第一層完成後，工作台下降一個層厚並開始迭加製造一層。FDM工藝的關鍵是保持半流動成型材料剛好在熔點之上，通常控制在比熔點高1℃左右。
1，熱塑性塑料或蠟制熔絲；2，可在x-y平面移動的FDM噴頭；3，塑料模型；4，不固定基座；5，提供熔絲 FDM製作復雜的零件時，必須添加工藝支撐。如圖5(a)的高度，下一層熔絲將鋪在沒有材料支撐的空間。解決的方法是獨立於模型材料單獨擠出一個支撐材料，支撐材料可以用低密度的熔絲，比模型材料強度低，在零件加工完成後可以將它拆除。 在FDA4機器中層的厚度由擠出絲的直徑決定，通常是從0. 50mm到0. 25mm(從0. 02in到0. O1 in)這個值代表了在垂直方向所能達到的最好的公差范圍。在x-y平面，只要熔絲能夠擠出到特徵上，尺寸的精確度可以達到0. 025mm(O.OO1in)。 FDM的優點是材料的利用率高，材料的成本低，可選用的材料種類多，工藝干凈、簡單、易於操作且對環境的影響小。缺點是精度低，結構復雜的零件不易製造，表面質量差，成型效率低，不適合製造大型零件。該工藝適合於產品的概念建模以及它的形狀和功能測試，中等復雜程度的中小成型，由於甲基丙烯酸ABS材料具有較好的化學穩定型，可採用伽馬射線消毒，特別適於醫用。
(a)有一個突出截面需要支撐材料的零件；(b)在快速成型機器中常用的支撐結構3. 2光固化法(Stereolithography ) 光固化法是目前應用最為廣泛的一種快速成型製造工藝，它實際上比熔積法發展的還早。光固化採用的是將液態光敏樹脂固化(硬化)到特定形狀的原理。以光敏樹脂為原料，在計算機控制下的紫外激光按預定零件各分層截面的輪廓為軌跡對液態樹脂逐點掃描，使被掃描區的樹脂薄層產生光聚合反應，從而形成零件的一個薄層截面。 成型開始時工作台在它的最高位置(深度a)，此時液面高於工作台一個層厚，零件第一層的截面輪廓進行掃描，使掃描區域的液態光敏樹脂固化，形成零件第一個截面的固化層。然後工作台下降一個層厚，使先固化好的樹脂表面再敷上一層新的液態樹脂然後重復掃描固化，與此同時新固化的一層牢固地粘接在前一層上，該過程一直重復操作到達到b高度。此時已經產生了一個有固定壁厚的圓柱體環形零件。這時可以注意到工作台在垂直方向下降了距離ab。到達b高度後，光束在x-y面的移動范圍加大從而在前面成型的零件部分上生成凸緣形狀，一般此處應添加類似於FDM的支撐。當一定厚度的液體被固化後，該過程重復進行產生出另一個從高度b到c的圓柱環形截面。但周圍的液態樹脂仍然是可流動的，因為它並沒有在紫外線光束范圍內。零件就這樣由下及上一層層產生。而沒有用到的那部分液態樹脂可以在製造別的零件或成型時被再次利用。可以注意到光固化成型也像FDM成型法一樣需要一個微弱的支撐材料，在光固化成型法中，這種支撐採用的是網狀結構。零件製造結束後從工作台上取下，去掉支撐結構，即可獲得三維零件。 光固化成型所能達到的最小公差取決於激光的聚焦程度，通常是0.0125mm(O.OOO5in)。傾斜的表面也可以有很好的表面質量。光固化法是第一個投人商業應用的RF(快速成型)技術。目前全球銷售的SL(光固化成型)設備約佔Rl'設備總數的70%左右。SL(光固化成型)工藝優點是精度較高，一般尺寸精度控制在10. 1 mm;表面質量好，原材料的利用率接近100%，能製造形狀特別復雜、特別精細的零件，設備的市場佔有率很高。缺點是需要設計支撐，可以選擇的材料種類有限，容易發生翹曲變形，材料價格較貴。該工藝適合成型製造比較復雜的中小件。 3. 3激光選區燒結(Selective Laser Sinering) 激光選區燒結(Selective Laser Sintering，簡稱SLS)是一種將非金屬(或普通金屬)粉末有選擇地燒結成單獨物體的工藝。該法採用CO:激光器作為能源，目前使用的在加工室的底部裝備了兩個圓筒： 1)一個是粉末補給筒，它內部的活塞被逐漸地提升通過一個滾動機構給零件造型筒供給粉末;
2)另一個是零件造形筒，它內部的活塞(工作台)被逐漸地降低到熔結部分形成的地方。
首先在工作台上均勻鋪上一層很薄(l00~200μm)的粉末，激光束在計算機控制下按照零件分層輪廓有選擇性地進行燒結，從而使粉末固化成截面形狀，一層完成後工作台下降一個層厚，滾動鋪粉機構在已燒結的表面再鋪上一層粉末進行下一層燒結。未燒結的粉末仍然是鬆散的保留在原來的位置，支撐著被燒結的部分，它輔助限制變形，無需設計專門的支撐結構。這個過程重復進行直到製造出整個三維模型。全部燒結完後去掉多餘的粉末，再進行打磨、烘乾等處理後便獲得需要的零件。目前，成熟的工藝材料為蠟粉及塑料粉，用金屬粉或陶瓷粉進行直接燒結的工藝正在實驗研究階段。它可以直接製造工程材料的零件，具有誘人的前景。
SLS工藝的優點是原型件的機械性能好，強度高;無須設計和構建支撐;可選用的材料種類多;原材料的利用率接近100% ,缺點是原型表面粗糙;原型件疏鬆多孔，需要進行後處理;能量消耗高;加工前需要對材料預熱2h，成型後需要5~lOh的冷卻，生產效率低;成型過程需要不斷充氮氣，以確保燒結過程的安全性，成本較高;成型過程產生有毒氣體，對環境有一定的污染。SLS工藝特別適合製作功能測試零件。由於它可以採用各種不同成分的金屬粉末進行燒結，進行滲銅等後處理，因而其製造的原型件可具有與金屬零件相近的機械性能，故可用於直接製造金屬模具。由於，該工藝能夠直接燒結蠟粉，與熔模鑄造工藝相接特別適合進行小批量比較復雜的中小零件的生產。 3.4疊層製造(Lamited Object Manufacturing) LOM(疊層製造)工藝將單面塗有熱溶膠的紙片通過加熱輥加熱粘接在一起，位於上方的激光器按照CAD分層模型所獲數據，用激光束將紙切割成所制零件的內外輪廓，然後新的一層紙再疊加在上面，通過熱壓裝置和下面已切割層粘合在一起，激光束再次切判，這樣反復逐層切割一粘合一切割，直到整個零件模型製作完成。該法只需切割輪廓，特別適合製造實心零件。一旦零件完成.多餘的材料必須手動去除，此過程可以通過用激光在三維零件周圍切割一些方格形小孔而簡單化。 L0M工藝優點是無須設計和構建支撐;激光束只是沿著物體的輪廓掃描，無需填充掃描，成型效率高;成型件的內應力和翹曲變形小;製造成本低。缺點是材料利用率低;表面質量差;後處理難度大，尤其是中空零件的內部殘余廢料不易去除;可以選擇的材料種類有限，目前常用的主要是紙;對環境有一定的污染。LOM工藝適合製作大中型成型件，翹曲變形小和形狀簡單的實體類零件。通常用於產品設計的概念建模和功能測試零件，且由於製成的零件具有木質屬性，特別適用於直接製作砂型鑄造模。 4 快速成型技術在向產品生產化發展中所存在的主要問題 在製造業日趨國際化的狀況下，縮短產品開發周期和減少開發新產品投資風險，成為企業賴以生存的關鍵。因此，快速成型、快速制模、快速製造技術將會得到進一步發展。 4. 1快速成型技術研究中存在的問題。 1)材料問題.目前快速成型技術中成型材料的成型性能大多不太理想，成型件的物理性能不能滿足功能性、半功能性零件的要求，必須藉助於後處理或二次開發刁'能生產出令人滿意的產品。由於材料技術開發的專門性，一般快速成型材料的價格都比較貴，造成生產成本提高。 2)高昂的設備價格.快速成型技術是綜合計算機、激光、新材料、CAD/CAM集成等技術而形成的一種全新的製造技術，是高科技的產物，技術含量較高，所以，目前快速成型設備的價格較貴，限制了快速成型技術的推廣應用。 3)功能單一.現有快速成型機的成型系統都只能進行一種工藝成型，而且大多數只能用一種或少數幾種材料成型。這主要是因為快速成型技術的專利保護問題，各廠家只能生產自己開發的快速成型工藝成型設備，隨著技術的進步，這種保護體制已成為快速成型技術集成的障礙。 4)成型精度和質量問題.由於快速成型的成型工藝發展還不完善，特別是對快速成型軟體技術的研究還不成熟，目前快速成型零件的精度及表面質量大多不能滿足工程直接使用的需要，不能作為功能性零件，只能作原型使用。為提高成型件的精度和表面質量，必須改進成型工藝和快速成型軟體。 5)應用問題.雖然快速成型技術在航空航天、汽車、機械、電子、電器、醫學、玩具、建築、藝術品等許多領域都已獲得了廣泛應用，但大多僅作為原型件進行新產品開發及功能測試等，如何生產出能直接使用的零件是快速成型技術面臨的一個重要問題。隨著快速成型技的進一步推廣應用，直接零件製造是快速成型技術發展的必然趨勢。 6)軟體問題。隨著快速成型技術的不斷發展，快速成型技術的軟體問題越來越突出，快速成型軟體系統不但是實現離散/堆積成型的重要環節，對成型速度，成型精度，零件表面質量等方面都有很大影響，軟體問題已成為快速成型技術發展的關鍵問題。 4. 2快速成型技術軟體系統存在的問題 1)快速成型軟體大多是隨機安裝，無法進行二次開發;
2)各公司的軟體都是自行開發，沒有統一的數據介面;
3)隨機攜帶的快速成型軟體都只能完成一種工藝的數據處理和控製成型;
4)已商品化的通用性軟體價格較貴，功能單一，只能進行模型顯示、加支撐、錯誤檢驗與修正等中的一種或幾種功能，而且也存在數據介面問題，不易集成;
5）商品化的軟體還不完善，不能滿足當前快速成型技術對成型速度、成型精度和質量的要求;
6)當前的數據轉換模型缺陷較多，對CAD模型的描述不夠精確，從而影響了快速成型的成型精度和質里。 5快速成型技術的發展方向 目前國內外快速成型的研究、開發的重點是快速成型技術的基本理論、新的快速成型方法、新材料的開發、模具製作技術、金屬零件的直接製造、生物技術與工程的開發與應用等。另外，還要追求RPM(快速成型製造)的更快的製造速度、更高的製造精度、更高的可靠性，使RPM設備的安裝使用外設化，操作智能化;使RPM設備的安裝和使用變得非常簡單，不需專門的操作人員。具體說來，有以下幾點: 1）採用金屬材料和高強度材料直接成型是RPM重要發展方向，採用金屬材料和高強度材料直接製成功能零件是RPM(快速成型製造)一個重要發展方向。美國Michigan大學的Manzumd採用大功率激光器進行金屬熔焊直接成型鋼模具;Stanford大學的Print。用逐層累加與五座標數控加工結合方法，用激光將金屬直接燒結成型，可獲得與數控加工相近的精度。 2)不同製造目標相對獨立發展。從製造目標來說RPM(快速成型製造)主要用於快速概念設計成型製造、快速模具成型製造、快速功能測試成型製造及快速功能零件製造。由於快速概念型製造和快速模具型製造的巨大市場和技術可行性，將來這兩個方面將是研究和商品化的重點。由於彼此特點有較大差距，兩者將是相對獨立發展的態勢，快速測試型製造將附屬於快速概念型製造。快速功能零件製造將是發展的一個重要方向，但技術難度很大，在今後的很長一段時間內，仍將局限於研究領域。 3)向大型製造與微型製造進軍。由於大型模具的製造難度和RPM(快速成型製造)在模具製造方面的優勢，可以預測，將來的RPM市場將有一定比例為大型原型製造所佔據。與此成鮮明對比的將是RPM(快速成型製造)向微型製造領域的進軍。SL技術的一個重要發展方向是微米印刷(Microlithography) ,用來製造微米零件( Microseale Parts)。而針對我國的具體國情，快速成型技術今後的主要發展方向有:1)成型工藝、成型設備和成型材料的研發與改進;2)直接快速成型的金屬模具製造技術;3)基於網際網路的分散化快速原型、快速模具的網路製造技術研究;4)與生物技術相結合;5)進一步完善軟體的功能. 6 結束語 快速成型的出現把傳統的加工帶入全新的數字化領域，要讓快速成型與製造技術得到越來越廣泛、深人的應用，應從各個方面著手完善和發展該系統，進一步拓寬該技術的應用范圍。
⑧ 請問我需要測量工件的同心度 高度 平面度 垂直度 需要用什麼儀器
一、軸徑
在單件小批生產中，中低精度軸徑的實際尺寸通常用卡尺、千分尺、專用量表等普通計量器具進行檢測；在大批量生產中，多用光滑極限量規判斷軸的實際尺寸和形狀誤差是否合格；；高精度的軸徑常用機械式測微儀、電動式測微儀或光學儀器進行比較測量，用立式光學計測量軸徑是最常用的測量方法。
二、孔徑
單件小批生產通常用卡尺、內徑千分尺、內徑規、內徑搖表、內測卡規等普通量具、通用量儀；大批量生產多用光滑極限量規；高精度深孔和精密孔等的測量常用內徑百分表（千分表）或卧式測長儀（也叫萬能測長儀）測量，用小孔內視鏡、反射內視鏡等檢測小孔徑，用電子深度卡尺測量細孔（細孔專用）。
三、長度、厚度
長度尺寸一般用卡尺、千分尺、專用量表、測長儀、比測儀、高度儀、氣動量儀等；厚度尺寸一般用塞尺、間隙片結合卡尺、千分尺、高度尺、量規；壁厚尺寸可使用超聲波測厚儀或壁厚千分尺來檢測管類、薄壁件等的厚度，用膜厚計、塗層測厚計檢測刀片或其他零件塗鍍層的厚度；用偏心檢查器檢測偏心距值， 用半徑規檢測圓弧角半徑值，用螺距規檢測螺距尺寸值，用孔距卡尺測量孔距尺寸。
四、表面粗糙度
藉助放大鏡、比較顯微鏡等用表面粗糙度比較樣塊直接進行比較；用光切顯微鏡（又稱為雙管顯微鏡測量用車、銑、刨等加工方法完成的金屬平面或外圓表面；用干涉顯微鏡（如雙光束干涉顯微鏡、多光束干涉顯微鏡）測量表面粗糙度要求高的表面；用電動輪廓儀可直接顯示Ra0.025～6.3μm 的值；用某些塑性材料做成塊狀印模貼在大型笨重零件和難以用儀器直接測量或樣板比較的表面（如深孔、盲孔、凹槽、內螺紋等）零件表面上，將零件表面輪廓印製印模上，然後對印模進行測量，得出粗糙度參數值（測得印模的表面粗糙度參數值比零件實際參數值要小，因此糙度測量結果需要憑經驗進行修正）；用激光測微儀激光結合圖譜法和激光光能法測量Ra0.01～0.32μm的表面粗糙度。
五、角度
1．相對測量：用角度量塊直接檢測精度高的工件；用直角尺檢驗直角；用多面棱體測量分度盤精密齒輪、渦輪等的分度誤差。
2．直接測量：用角度儀、電子角度規測量角度量塊、多面棱體、棱鏡等具有反射面的工作角度；用光學分度頭測量工件的圓周分度或；用樣板、角尺、萬能角度尺直接測量精度要求不高的角度零件。
3．間接測量：常用的測量器具有正弦規、滾柱和鋼球等，也可使用三坐標測量機。
4．小角度測量：測量器具有水平儀、自準直儀、激光小角度測量儀等。
六、直線度
用平尺（或刀口尺）測量間隙為0.5μm（0.5～3μm 為有色光，3μm 以上為白光）的直線度，間隙偏大時可用塞尺配合測量；用平板、平尺作測量基維，用百分表或千分表測量直線度誤差；用直徑0.1～0.2mm 鋼絲拉緊，用V 型鐵上垂直安裝讀數顯微鏡檢查直線度；用水準儀、自準直儀、準直望遠鏡等光學儀器測量直線度誤差；用方框水平儀加橋板測直線度；用光學平晶分段指示器檢測精度高的直線度誤差。
七、平面度
用指示器（如百分表）；用平尺結合指示器；用平面掃瞄器、水平儀、自準直儀、準直望遠鏡、平晶等光學儀器測量工件的平面誤差；用標准平板或平尺塗上顏料與被測平面平尺對研，以每25.4×25.4mm的面積內亮點的數目來表徵平面度誤差。
八、圓度
用圓度儀測量，測量時儀器可將輪廓記錄在紙上，用同心圓模板或按儀器給出的理想圓比較求出圓度誤差，圓度儀有轉軸式和轉台式兩種測量方式；用卡尺、千分尺等多測幾個工件截面直徑，以同截面最大值減最小值的1/2 作為該工件的圓度誤差；將工件架在V 形鐵上用上指示器多測幾個截面，以最大差值的1/2 作為圓度誤差值，取最大誤差值作為工件的圓度誤差；用光學分度頭、萬能工具顯微鏡的分度台作為測量圓度誤差的回轉分度機構，用電感測微儀、扭簧比較儀的指示機構來測量圓度、圓柱度誤差；用圓分度儀在圓周上等份取若干測量點，被測件每轉過一個角度從指示表上讀取一個數值，然後在極坐標圖上繪出誤差曲線，得出圓度或圓柱度誤差；將被測工件放置在有坐標裝置儀器（三坐標測量機或有兩坐標的萬能工具顯微鏡等）的工作台上，調整被測件軸線與儀器工作檯面垂直並基本上同軸，按選定截面被測圓周上等份測量出各點坐標值，取其中最大的誤差值為評定的圓度誤差。
九、圓柱度
用圓度儀法測量若干個橫截面圓度，按最小條件給出圓柱度誤差，也可以通過記錄各截面的圓
度誤差圖形，用透明同心圓模板求圓柱度誤差，還可以取若干個截面圓度誤差中最大值為圓柱度誤差；將工件放在平板上並靠緊方箱，用千分表測若干個截面的最大與最小讀數，取所有讀數中最大與最小讀數差之半為該工件的圓柱度誤差；將工件放在V 形塊內（V 形塊長度應大於被測工件長度），工件轉動用千分表測出若干個截面的最大與最小讀數，取各截面所有讀數中最大與最小讀數之半為該工件圓柱度誤差；將工件軸線與三坐標測量裝置的軸調至平行，測量工件外圓各
點的坐標值，通過計算機按最小條件求圓柱度誤差；用指示器法將零件頂在儀器的兩頂尖上軸線定位，在被測圓柱面的全長上測量若干個截面輪廓，每個輪廓上可選取若干個等分點，得到整個圓柱面上各點的半徑差值。
十、線輪廓度
利用仿形（靠模）機床檢測線輪廓度誤差，要求仿形測頭形狀應與千分表測頭形狀相同；用製作精確的檢驗樣板檢測工件，測量樣板與工件的間隙來確定工件線輪廓度誤差；用萬能工具顯微鏡，利用有分度裝置的轉台或精密鏜床等測量工件輪廓的坐標值，求出線輪廓度誤差；將工件放到投影儀上按放大圖的倍數放大，將工件放大的輪廓投影與理論輪廓比較，檢查工件輪廓是否超出極限輪廓，此方法適用於較小的薄形工件。
十一、面輪廓度
線輪廓度的檢測方法基本適用於面輪廓度的檢測，但用樣板光隙法檢測時最好將樣板做成框架結構。
十二、平行度
將工件基準面放在平板上，用千分表測被測表面，讀出最大與最小數值之差即為平行度誤差，應將所測數據換算到工件實際長度上；將工件放到平板上，將基準面找平，水平儀用分別測出基準面與被測面的直線度後獲得平行度誤差。
十三、垂直度
用直角尺或標准圓柱在平板（或直接放在工件的基準面）上，檢查直角尺的另一面與工件被測面的間隙，用塞尺檢查間隙的大小，應將所測數據換算到工件實際長度上；將工件基準面固定到直角座或方箱上，在平板上用測平行度的方法測垂直度誤差；對於一些大型工件的垂直度測量，可使用自準直儀或準直望遠鏡和直角棱檢查垂直度誤差，也可以用方框水平儀檢查大型工件的垂直度誤差，使用此法測量垂直度誤差時首先應將基準面找水平，測量結果數據處理時應排除工件基準面的形狀誤差；在工件上安裝被測心軸和基準心軸，轉動基準心軸，用固定在基準心軸的2個百分表測得兩個位置上的讀數，經計算得到線對線垂直度。
十四、傾斜度
一般將被測要素通過標准角度塊、正弦尺、傾斜台等轉換成與測量基準平行狀態，然後再用測量平行度的方法測量傾斜度誤差。傾斜度誤差測量方法類同小角度測量方法。
十五、同軸度
將工件在圓度儀上按基準要素找正，測被測要素若干個截面的圓度並繪出記錄圖，根據圖形按定義求出同軸度誤差，此法較適用於測小型零件的同軸度誤差；將工件在測量台上找正，測量被測圓柱表面若干橫截面輪廓點（所用儀器同輪廓度）的坐標，求被測圓柱實際軸線的位置，實際軸線與基準軸線間最大距離的兩倍即為同軸度誤差；用量（所用儀器見厚度）具直接測量壁厚均勻性，取厚度差最大值的1/2 為同軸度誤差，該方法適用於板形、筒形工件內外圓同軸度測量；使用自準直望遠鏡，利用支架將目標放在孔的中心（靶心），用光學儀器找正基準孔後，測量靶心相對於光軸的偏移量，評定出被測軸線的同軸度誤差，此方法適用於大型箱體等工件的孔系同軸度測量；將工件基準圓柱放在等高刃口形V 型架上，轉動工件，讀出千分表指針指示的最大與最小讀數差的1/2 即為同軸度誤差，若基準指定為中心孔，則測量時應將中心孔在中心架上測量，此方法適用於測量圓度誤差較小的工件；
此外，還有徑向圓跳動替代法、同軸度量規法等檢測同軸度誤差的方法。
十六、跳動誤差的檢測方法
可採用頂尖、心軸、套筒、V 形塊等裝置配合千分表進行測量，頂尖的定位精度明顯優於V 形塊和定位套，因此應盡量選用頂尖定位，測量端面圓跳動和全跳動中使用V 形塊和定位套定位時，注意確保軸向定位的可靠性，測量前，頂尖、頂尖孔、V 形塊、定位套等的工作面、被測件的支撐面等部位應清理干凈。
十七、對稱度測量方法
將被測工件置於平板上，用百分表（或千分表）測量被測表面與平板之間的距離，將被測工件翻轉，再測量另一被測表面與平板之間的距離，取各剖面內測得的對應點最大差值作為對稱度誤差；將被測件置於兩塊平板之間，以定位塊模擬被測中心面，再分別測出定位塊與兩平板之間的2個距離，計算得到對稱度誤差；基準軸線由V 形塊模擬，被測中心平面由定位塊模擬，調整被測件，使定位塊沿徑向與平板平等，測量定位塊與平板之間的距離，再將被測件翻轉180°後，在同一剖面圖上重復以上操作，計算得到對晨讀誤差；用綜合量規，量規的兩個定位塊的寬度為基準槽的最大實體尺寸，量規直徑為被測孔的實效尺寸，凡為量規能通過者為合格品；將零件的基準圓柱面用心軸支承在等高V形塊上，將被測基準表面調整與平板平行，測出讀數；在同一剖面內，將被測件旋轉180°測量，百分表（或千分表）最大與最小讀數之差則為該剖面對稱度誤差，再選其他剖面進行測量，各剖面所得測值的最大極限尺寸者，即為該零件的對稱度誤差。
十八、位置度測量方法
調整被測件在專用支架上的位置，使百分表的讀數差為最小，百分表按專用的標准件調至零位，在整個被測表面上按需要測量一定數量的測量點，將百分表讀數絕對值的最大值乘以2，作為零件的面位置度誤差；用綜合量規檢測，量規銷的直徑為被測孔的實效尺寸，量規各銷的位置與被測孔的理論位置相同，量規的測量基面與被測件的基面重合，凡是能通過量規銷的零件均為線位置度合格的產品；用心軸、坐標檢測法，按基準調整被測件，使其與測量坐標方向一致，將心軸插入孔中，測量垂直方向上各2個點，測量點盡可能靠近被測件的平面，將被測件翻轉，對其背面按上述方法進行測量，對每一面的測量結果分別計算坐標計算坐標尺寸，坐標尺寸分別減去相應的理論尺寸得到變化量，應用勾股定理計算得到線位置度誤差；用綜合檢測線位置度，按基準調整被測件，使其軸線與分度裝置回轉軸線同軸，任選一孔，以其中心作徑向定位，用千分表測出各孔的徑向誤差，計算得到其位置度誤差，翻轉被測件，按上述方法重復測量，取其中較大值作為該要素的位置度誤差；將箱（殼）體置於千斤頂上，用心軸、角尺將基準要素找正，將心軸置於被測要素內，用百分表（或千分表）沿心軸軸向測量上母線讀數，將最大、最小讀數差換算到被測孔長度尺寸上，所得之值即為兩軸線的位置度誤差值；按基準調整被測件，使其與測量裝置的坐標方向一致，測出被測點坐標值，分別和理論尺寸比較，得2個方向的變化量，計算出點位置度誤差；被測件由回轉定心夾頭定位，再選擇適宜直徑的鋼球，置於被測件球面坑內，以鋼球球心模擬被測球面坑的中心，使用2個百分表，百分表先按標准調至零位，回轉定心夾頭一周，測得垂直方向變化量，以此計算出點位置度。
十九、螺紋精度檢測方法
1．綜合檢測
（1）對批量生產、定型產品生產中的螺紋，用螺紋量規綜合檢測內、外螺紋，常見的普通螺紋量規和光滑極限量規為：通端螺紋塞規——檢查工件內螺紋的作用中徑和大徑；止端螺紋塞規 ——檢查工件內螺紋的單一中徑；通端螺紋環規——檢驗工件外螺紋的作用中徑和小徑；止端螺紋環規 ——檢查工件外螺紋的單一中徑；校通-通螺紋塞規——檢查新的通端螺紋環規的作用中徑；校通-止螺紋塞規——檢查新的通端螺紋環規的單一中徑；校通-損螺紋塞規——檢查使用中通端螺紋環規的單一中徑；校止-通螺紋塞規——檢查新的止端螺紋環規的單一中徑；校止-止螺紋塞規——檢查新的止端螺紋環規的單一中徑完整的外螺；校止-損螺紋塞規——檢查使用中止端螺紋環規的單一中徑；通端光滑塞規——檢查內螺紋小徑；止端光滑塞規——檢查內螺紋小徑；通端光滑環規或卡規——檢查外螺紋大徑；止端光滑環規或卡規——檢查外螺紋大徑。
（2）對單件小批生產中的螺紋，除可用已有的螺紋量規外，精度要求不高的螺紋還可使用螺紋規螺紋樣板以及直接用螺紋配合件進行旋合的綜合檢測。
2．三針法
高精度測量外螺紋中徑，把三根直徑相同的量針放在被測量螺紋的牙槽內，單根量針應放置在成對使用的兩根量針對面的中間牙槽，在一定的測量力作用下，三針與螺紋槽測面可靠接觸，用千分尺或測量儀與量塊進行比較，測量出三針的外尺寸，再通過公式計算得被測螺紋的中徑。
⑨ 試述感測器與檢測技術的發展趨勢
感測器與測試技術作業論述題
論述題一
1、電阻應變片：電阻應變片也稱電阻應變計,簡稱應變片或應變計，是由敏感柵等構成用於測量應變的元件。它能將機械構件上應變的變化轉換為電阻變化。它是由直徑為0.02～0.05mm的康銅絲或者鎳鉻絲繞成柵狀（或用很薄的金屬箔腐蝕成柵狀）夾在兩層絕緣薄片（基底）中製成，用鍍錫銅線與應變片絲柵連接作為應變片引線，用來連接測量導線。
2、感測器的定義：是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，並能將檢測感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。
3、電容式感測器：把被測的機械量，如位移、壓力等轉換為電容量變化的感測器。它的敏感部分就是具有可變參數的電容器。其最常用的形式是由兩個平行電極組成、極間以空氣為介質的電容器。
4、電感感測器：將被測量變化轉換成電感量變化的感測器。電感式感測器是利用電磁感應把被測的物理量如位移，壓力，流量，振動等轉換成線圈的自感系數和互感系數的變化，再由電路轉換為電壓或電流的變化量輸出，實現非電量到電量的轉換。
5、磁柵式感測器：磁柵式感測器是利用磁柵與磁頭的磁作用進行測量的位移感測器。它是一種新型的數字式感測器，成本較低且便於安裝和使用。當需要時，可將原來的磁信號（磁柵）抹去，重新錄制。
6、壓電式感測器：將被測量變化轉換成由於材料受機械力產生的靜電電荷或電壓變化的感測器。
7、碼盤式感測器：碼盤式感測器又稱為角數字編碼器，是一種旋轉式位置感測器。電池供電電磁流量計中的碼盤式感測器是建立在編碼器的基礎之上，它不需要基準數據，更不需要計數系統，在任意位置都可給出與位置相對應的固定數字碼輸出，是測量軸角位置和位移的方法之一。碼盤式感測器的特點：①具有高的測量精度和解析度，測量范圍大；②抗干擾能力強，穩定性好；③信號易於處理、傳送和自動控制；④便於動態及多路側量，讀數直觀；⑤安裝方便，維護簡單，工作可靠性高。
8、莫爾條紋：是18世紀法國研究人員莫爾先生首先發現的一種光學現象。從技術角度上講，莫爾條紋是兩條線或兩個物體之間以恆定的角度和頻率發生干涉的視覺結果，當人眼無法分辨這兩條線或兩個物體時，只能看到干涉的花紋，這種光學現象就是莫爾條紋。 9、超聲波的波型種類及各種波型的物理意義：超聲波在介質中傳播可以有不同形式，它取決於介質可以承受何種作用力以及如何對介質激發超聲波。通常有如下三種：1.縱波波型：當介質中質點振動方向與超聲波的傳播方向一致時，此超聲波為縱波波型。任何固體介質當其體積發生交替變化時均能產生縱波。2.橫波波型：當介質中質點的振動方向與超聲波垂直時，此種超聲波為橫波波型。由於固體介質除了能承受體積變形外，還能夠承受切變變形。當其中剪切力交替作用於固體介質時均能產生橫波。橫波只能在固體介質中傳播。3.表面波波型：是沿著固體表面傳播的具有縱波和橫波的雙重性質的波。表面波可以看成是由平行於表面的縱波和垂直於橫波的橫波合成，振動質點的軌跡為一橢圓，在距表面1/4波長深處振幅最強，隨著深度的增加很快率減，實際上離表面一個波長以上的地方，質點振動的振幅已經很微弱了。
10、超聲波探傷：利用超聲波探測材料內部缺陷的無損檢驗法。超聲波探傷是利用超聲能透入金屬材料的深處，並由一截面進入另一截面時，在界面邊緣發生反射的特點來檢查零件缺
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陷的一種方法，當超聲波束自零件表面由探頭通至金屬內部，遇到缺陷與零件底面時就分別發生反射波來，在熒光屏上形成脈沖波形，根據這些脈沖波形來判斷缺陷位置和大小。