1、数字化测量技术期末报告绪论我是来自航空工程学院.这学期我们开设了一门新的专业课程数字化测量技术；一开始因为我们专业有一个飞机班学的就是测量，我以为和他们学的东西一模一样，可是上课一段时间发现还是有一点点差别，我们分为单双周上课，也就是两周 3 节课，老师的安排是理论实践相互结合，上午的那堂课我们在教学楼学习理论，下午的那堂课我们在海克斯康和实训基地进行实际操作测量，袁老师以前也教过我们 CATIA,相对也是比较熟悉的老师，当然 catia 和数字化测量差别可是太大，我们通过短短一学期的学习要想彻底掌握是不现实的，只能说略微有一些了解，就连我们在海克斯康测量的教材都是别人自己的文件，我们也仅仅只
2、是能够简单了解一些基本的知识。首先，就这门课谈谈我自己的看法：我们的专业是飞机制造技术，乍一看数字化测量和飞机制造关联性不大，但是，通过两年多来的学习我们也明白了一个道理，我们专业其实也能叫机械制造技术，只不过因为我们将要从事的飞机行业我们大多数人都是未来航空工业的一员，那么数字化测量与飞机制造又有哪些相关性呢？像我们，飞机制造技术钣金铆接方向，将来从事的工作钣金与铆接，飞机的装配。这些工作每一个环节都离不开测量，可以说离开了测量飞机制造与装配工作根本无法完成；以前我的了解就仅仅是一些简单的传统测量工具:千分尺，游标卡尺等等，顺应时代发展，科技进步；数字化测量也就顺势而生，相较于传统测量数字化
3、测量有着巨大的优势，比如 1.测量大工件，2. 能够完成复杂测量任务，3.测量简便精度高；等等（以上仅个人观点）当然，我也相信，无论数字化测量怎样发展也不可能彻底取代传统测量。2013 年 10 月，在学院航空制造工程系飞机数字化测量实验室与建于校内的海克斯康测量技术（青岛）有限公司西南方案中心基础上，校企双方组建了几何量计量技术协同创新中心，致力于先进的数字化几何量计量技术的产学研及技术推广，范围涵盖全国的航空航天行业和西南地区的制造业。我们作为受益的学生，能更直观的接触先进的测量技术，还能操作先进的测量机器，机会本就难得，我们更是热情高涨，加上海克斯康那边环境不错，所以学习氛围也是相当的好
4、;我们班分为 3 个小组进行操作学习，大家相互鼓励相互学习，小组之间更隐约间相互比拼，所以完成情况还是出乎我们和老师的意料。 1.数字化测量的应用现状：数字化测量技术在飞机的数字化制造过程中扮演着非常重要的角色，大大提升了飞机的制造效率和质量。从零部件的加工到飞机的装配，现代化的测量技术遍及飞机制造的每一个环节，为飞机高质量高效率生产制造保驾护航。先进的数字化测量技术作为飞机数字化制造技术中重要组成部分，在保证效率和质量过程中起到至关重要的作用。随着产业升级转型，数字化测量技术的地位必将越来越高。数字化测量在飞机制造中的应用：飞机制造业不同于一般的机械加工工业，由于其产品复杂度高、技术难度大，
5、已是体现一个国家具有战略性的高技术产业，是现代科技高度集成的产物，亦是衡量一个国家科技、工业水平和综合国力的重要标志之一。尤其大型客机产品极其复杂，不仅气动外形要求严格、设计更改频繁、产品构型众多、零件材料和形状各异，而且具有内部结构复杂、空间紧凑、各类系统布置密集，以及零组件数量巨大等特点。如美国的波音747 大型客机，每架零件数量多达 600 万件，其中连接件为 300 万个，电缆总长 274km。另外，其研制周期较长，配套商家多。一架大型飞机研制需要零部件供应商达数千家，如 A380 客机的供应商达1 万多家，造成研制过程数据管理困难。更重要的是保证飞机安全飞行所需的各种设备，如通信、导
6、航、显示和飞行控制等软硬件设备都需采用高新技术。此外，还有严格的环境保护要求，如污染排放要少、噪声要低以及燃油利用率要高。所以从飞机的整个研制过程来看，从顾客提出对飞机的用户要求开始，直至飞机设计、制造、交付出厂，以及投入航线后的服务工作，飞机的研制过程是一个庞大的系统工程。因此，必须发展数字化设计、制造与检测技术，以适应这种庞大的系统工程。目前，此工程已充分体现出数字化技术是企业的核心竞争力，形成了产品创新发展的最有力工具。因此，数字化技术的应用，无论在深度和广度上都有了巨大的发展。 数字化测量在制造业零部件中的应用：随着科学技术与飞机数字化制造业的飞速发展，与其相适应的飞机数字化测量技术，
7、以其高精度、高效率、高自动化等优势在飞机制造领域应用越来越广。一些光学三维大尺寸形貌检测技术日益成熟，其相关的仪器设备，如激光跟踪仪、机器视觉测量系统、iGPS、激光雷达扫描测量系统等已应用在国内外飞机制造工业的许多领域。对于一些尺寸大、精度要求高的飞机或特殊机型飞行器，我国传统的测量手段已无法满足其要求，数字化测量技术是首选。尤其是采用多数字化测量系统组合的方式，不仅可以克服测量范围大与测量精度低的矛盾，还可获得更准确的测量结果，而且能够满足多功能的要求，成为飞机数字化制造中的关键支撑技术之一，大大提高了系统的可扩展性及应用范围，在提高飞机制造、装配质量和效率方面发挥了重要作用。最近几年，国
8、外基于模型定义技术在波音 787 机型上的成功应用使得设计制造一体化技术得到大的发展。波音、空客及福特等公司已经普遍采用基于数字化测量设备的产品进行三维测量与质量控制，建立了较完整的数字化测量技术体系，开发了相应的计算机辅助三维检测规划与测量数据分析系统，制定了相应的三维检测技术规范，显著提高了检测效率与质量。同时，国外航空制造部门越来越多地以快捷、高效的制造现场数字化检测技术为支撑，发展新的、高效率的制造流程和工艺，如通过现场检测定位减少或简化装配工装等，并用于飞机产品质量控制、加工现场的制造数据反馈与自适应补偿、柔性自动化装配定位等，直接推动了相关技术和工艺水平的大幅提升，极大地提高了大飞
9、机制造质量和生产效率。 数字化测量技术在装配中的应用：随着科学技术与飞机数字化制造业的飞速发展，与其相适应的飞机数字化测量技术，以其高精度、高效率、高自动化等优势在飞机制造领域应用越来越广。一些光学三维大尺寸形貌检测技术日益成熟，其相关的仪器设备，如激光跟踪仪、机器视觉测量系统、iGPS、激光雷达扫描测量系统等已应用在国内外飞机制造工业的许多领域。对于一些尺寸大、精度要求高的飞机或特殊机型飞行器，我国传统的测量手段已无法满足其要求，数字化测量技术是首选。尤其是采用多数字化测量系统组合的方式，不仅可以克服测量范围大与测量精度低的矛盾，还可获得更准确的测量结果，而且能够满足多功能的要求，成为飞机数
10、字化制造中的关键支撑技术之一，大大提高了系统的可扩展性及应用范围，在提高飞机制造、装配质量和效率方面发挥了重要作用。最近几年，国外基于模型定义技术在波音 787 机型上的成功应用使得设计制造一体化技术得到大的发展。波音、空客及福特等公司已经普遍采用基于数字化测量设备的产品进行三维测量与质量控制，建立了较完整的数字化测量技术体系，开发了相应的计算机辅助三维检测规划与测量数据分析系统，制定了相应的三维检测技术规范，显著提高了检测效率与质量。同时，国外航空制造部门越来越多地以快捷、高效的制造现场数字化检测技术为支撑，发展新的、高效率的制造流程和工艺，如通过现场检测定位减少或简化装配工装等，并用于飞机
11、产品质量控制、加工现场的制造数据反馈与自适应补偿、柔性自动化装配定位等，直接推动了相关技术和工艺水平的大幅提升，极大地提高了大飞机制造质量和生产效率。2.数字化测量的理解与思考未来工厂的测量系统迈入全数字化是必由之路。数字化测量也从被动走向主动，从单一走向多样，从点到面，扩展到空间，进而构建一个测量数字化的网络，愈来愈便利和系统化。测量系统正朝着数字化、网络化、柔性化、精密化方向发展，从离线走入在线和实时，形成全时、全程的全天候检测态势。数字测量系统有机与控制的结合，与物流的结合，与逆向检测结合，为未来工厂的大尺寸测量提供了一种先进的、全新的解决方案。当然也正如我前面所说，时代在进步，测量技术
12、也是日益进步，我们能确定的是数字化测量能够带来相当大的一部分优势，从而是工厂效益得到改善，但是，我始终坚信：数字化测量不能彻底取代传统测量技术。三坐标测量应用与实验报告自上世纪六十年代第一台三坐标测量仪问世以来，伴随着计算机技术的突飞猛进以及电子控制系统，几何检测技术的快速发展，高柔性及优异的数字化处理能力，逐步成为现代化尤其是超高精度加工制造业相关产品设计开发，加工制造和质量保证的最为重要的检测手段。实训报告：测量准备工作：1.测量机导轨清洁和开关机 2。新建零件程序 3.操纵盒的使用 4.校检侧头 5.手动测量球 根据书上的要求我们开始了简单实操练习，因为时间有限所以我们是一个小组一起进行
13、练习的，这个就是我们练习测量的零件首先分析图纸。再新建零件，加载侧头；然后手动建立坐标系（面，线，点）手动建立坐标系再测量几何特征。最后输出报告保存上交。当然也算是有所收获。首先佩服它的精度，必不可少的也是会被机器的价格吓一跳，老师和学校的信任也让我们感到难能可贵，毕竟这东西成本摆在那儿，就这么让我们实操也是非常难得的！三维扫描仪应用与实验报告扫描仪工作原理：扫描时，光栅投影装置投影数副特定编码的结构光到待测物体，成一定夹角的两个摄像头同步采集相应的图像，然后对图像进行编码和相位计算，利用三角形扫描原理、匹配技术，算解出两个摄像头公共视区内像素点得到三维坐标。 自动化三维扫描与检测系统由于其自
14、动化程度高，可针对不同外形的产品进行最优扫描路径规划，从而高效完成检测任务，整个过程无需人为干预。我们扫描的是一个人头，同样因为时间关系和课程安排我们也是以小组为单位进行扫描，看似简单的工作扫描起来特别不容易，首先，那个东西还是有一定分量的，还有对距离和角度的把握好像还有一定技巧（我们操作时间不多，其实具体也不清楚。）当然也是每个小组作业提交，在老师的带领下我们先打开软件，连接扫描仪；开始扫描空间，确定人头位置围绕人头上下扫描慢慢儿的上下移动并转圈；最后扫描完成导出模型文件并上交。和三坐标测量一样，新东西，高科技也让我们耳目一新。没见到过也没有想到会把人头的细节也扫描的那么到位，一个小组测量完
15、了另一个小组也迫不及待的去测量，也不知道是好奇还是什么，总之大家都沉浸在扫描中，我个人觉得是因为好玩儿吧，不然也不会大家都乐此不疲的去争先扫描！这是我拍下来的照片，照片和实物还是有区别，但是如果是看着扫描出来的话就会觉得非常不可思议了，科技的力量啊！科技的美！学习收获随着信息化技术在现代化制造业的普及和发展，数字化测量已经从一种稀缺的高级技术发展为制造业工程师的必备技能，并代替传统测量技术，成为工程师们日常保证产品质量的重要工具；广泛应用于航空航天，汽车，机械及模具等领域的产品检测和分析。通过学习我们也了解到了很多，收获了很多不仅学到了测量的实际能力，更有面对困难的忍耐力；也学到了小组之间的团
16、结、默契！因为我们小组的作品都是小组合作完成的。测量学是一门实践性很强的学科，而测量实习对培养学生思维和动手能力、掌握具体工作程序和内容起着相当重要的作用。虽然我们在学校有过其他的实训，但是难度根本无法与实训相比，我们的目的是在于在测量实习中巩固课本中所学的知识，解决遗留的问题，发现学习中的不足，弥补遗漏掉的知识点。当然，这样的测量也让我明白了很多，首先，看似简单的测量和工作其实并不容易也不是一个人能干的，也是需要团队配合分工合作高效测量才能做得更好，其次，测量工具多种多样，合理选择检测工具也是必然的，借助工具合理利用终会事半功倍;最后，数据处理能力也是必备的，测量得出的数据没有合适的处理也会
17、让他们显得特别无用。所以，测量并不是那么简单，是综合测量理论知识，数据处理能力，一定英语基础，和熟练测量设备的能力相结合的一门技术！数字化应用展望经过一学期的学习，数字化测量也让我们感受到了很多，我觉得哈，数字化方便快捷的优点，不仅仅能应用于测量方面，既然为现代制造带来了很多便利，那么数字化应该更多地应用于其他领域制造加工，测量测绘，甚至于方便运营的各个领域都可以数字化，可以说是大势所趋！现代化的工厂没有数字化感觉完全是没法生存下去样，也有的热按就是按照数字化来衡量一个工厂的能力，甚至也有的人机械的相信数字化的东西就是完美，殊不知最好的仍旧是纯手工，当然纯手工的东西效率肯定比不上数字化的啊！当
18、然数字化所涉及的领域越来越多也会给我们带来很大的困扰，毕竟数字化的应用还是得依托数字化控制系统，那么这些系统由谁来设计开发，还有就是数字化需不需要有一个标准，或者最好能有一个最普遍的东西控制，就是人人都会，或者简单易学让数字化更彻底的被人们利用，不然没让我们接触一个新的数字化产品就得重新习惯，重重新学习新的操作手段也是非常麻烦的，虽说可以触类旁通，但难免也有些细节无法处理！所以我认为未来的数字化不仅仅会涉及更多的领域，更贴近我们的生活，更容易被人们利用更应该统一系统，简化操作，带来真正的方便与快捷！让人们能更直接方便的利用上数字化而不是现在还得经过学习培训的人才能使用数字化。结束语：数字化的应用越来越广泛，同时也被大众所接受；已然取代传统手段。不过值得我们深思的是数字化是不是应该彻底取代传统？或者说传统是不是应该被淘汰？参考文献范玉清，现代飞机制造技术海克斯康，PC-DMIS 培训手册 初级于国庆 ，沙占友，数字化测量技术
