1. 任务描述
柔性测量实训室接到一批工装夹具的检测任务，客户要求出具3D检测报告。为确保测量顺利开展、尽量减小测量误差，现需要质检员根据被检测对象选择合理的检测设备并拟定检测方案。
2.任务工单
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子任务1：找准对象
（1）确认被检测对象为数控加工车床的工装夹具的精度；
（2）明确被测件的特征要求。 工件及图纸：
图2-2 零件实物外观
图2-3 工装夹具零件图纸
知识点1：触发式测头配置与校验
子任务2：确定方法
（1）分析零件的特点，如需要测量的特征类型等，并填好表格2-2；
表2-2 被测零件特点及要求汇总表
（2）将常用的三种三维检测设备进行对比，并填入表格2-3；
（3）选择最合适的一种或两种三维检测设备方案，并撰写选择的测量设备结果及原因：
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子任务3：选择手段
根据不同的三维检测设备的特点选定设备进行检测。
（1）分析零件的特点，如尺寸、精度要求等，并填好表格2-4；
（2）将常用的三种三维检测设备进行对比，并填入表格2-5；
（3）选择最合适的一种或两种三维检测设备方案，并撰写选择的测量设备结果及原因：
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不同的检测仪器的特点
1.柔性关节臂检测
定义：由多个可转动关节组成，通过手动操作接触式测头或激光扫描头采集物体表面数据。
关键特性 ：接触式测量为主 ，支持自动跟踪功能以提高效率 ，但精度受关节角度误差影响较大 ，且受臂长的限制 ， 测量范围有限。
应用 ：其核心优势在于便携性、灵活性及环境适配性 ，可搭载多种测头 ，适合难以移动工件的现场检测和工作区域 相对狭窄的测量，如汽车生产在线检测等。
2.手持式三维扫描仪
定义 ：采用非接触式技术（如激光或结构光） ，通过光学传感器快速获取物体表面几何信息并生成数字模型。部分 高端型号支持无线模块，适合大尺寸工件扫描，且不受物体材料或颜色限制。
特点：便携性与易用性、高分辨率与适应性：无需外部跟踪设备，适应狭小空间、高数据处理(需要贴点测量)。
应用：便携性强，可精细扫描细小特征（如硬币纹理），适用于现场检测、质量控制和逆向工程等。
3.智能光学动态跟踪仪
定义 ：通过光学追踪器实时定位扫描仪位置 ，结合动态跟踪技术实现无标记点扫描。尤其擅长中大型工件的高精度 动态测量。
特点：超高精度（最高可达±0.01）、动态测量能力、大范围测量、不用贴点。
应用 ：非接触式、高精度实时数据采集 ，适合复杂曲面和动态场景 ，如航空航天部件、发动机部件高精度动态检 测、白车身装配检测等，同时与机器人集成，实现自动化在线检测。
根据以下零件图纸，进行详细的零件检测方案的设计和记录，记录在表2--6中。
表2-6 零件检测方案
零件名称 |
| 方案编制人 |
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检测设备 |
| 检测手段 |
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序号 | 公差类型 | 特征描述 | 标准值 | 上公差 | 下公差 | 工作平面 | 测量基准 | 测量手段 | 测量方法 |
例 | 尺寸公差 | 直径 | 17mm |
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| Z+ | 轴心线 | 柔性关节臂 | 接触式（3mm） |
1 |
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选择手段的原则
选择手段遵循“五要 ”原则 ：一是要是一要满足检测要求 ；二是要看现有的设备有哪些 ；三是要会操作相应的设 备；第四是根据实际检测要求考虑检测效率；第五是成本要低、能耗小、低碳（减少样本浪费）。
根据被测零件的图纸、被测特征的要求等优选零件装夹方式 ，并合理装夹 ：为了保证一次装夹完成所有要求尺寸的 检测 ，本案例推荐将零件竖向装夹的方案（使用海克斯康柔性夹具） ，装夹时需要将工件抬高 ，保证所有尺寸在一次装 夹后均可测量。
图2-4 海克斯康柔性夹具
工件装夹介绍
装夹的目的
零件装夹的目的是保证检测零件的稳定性以及可重复性，确定工作测量姿态，实现测量的准确性。
装夹的原则
（1）基本原则： 在满足测量要求的前提下，尽可能保证以尽量少的装夹次数完成全部测量尺寸。
（2）其他原则：
①装夹的稳定性；
②零件测量可重复性；
③数据测量方便性；
④考虑零件的变形影响（尽量减少零件的变形量，尤其是关键尺寸及基准元素）。
3.装夹的步骤
分析图纸，确定其基准特征：
根据检测图纸与测量列表，分析其被测特征；
合理选择测头：根据零件形貌特征选择合适的测头；
4.优选零件装夹方式，并合理装夹：
空间自由度
（1）自由度的概念
在空间直角坐标系中 ，任意零件均有六个自由度 ，即 ：分别沿X、Y、Z轴平移（ x,y,z ）和分别绕X、Y、Z轴旋转 （u,v,w）。只要限制住6个自由度，就可以建立一个固定的坐标系。
图2-6 自由度原理图
超精密制造既要大国工匠的超绝耐心和技术，也要依靠超精度加工设备的开发和研制。细微处见真本领，做质量也是如此，要细心用心，才能不造成重大质量问题。
