第八章 计算机集成质量管理

1. 第八章计算机集成质量管理

2. 1．质量 • 质量分为狭义质量和广义质量。狭义质量是指产品质量。而广义质量不仅包括最终的产品质量，还包括产品形成和实现过程的质量。 • 2．质量管理 • 质量管理是企业管理职能的一部分，它由企业的最高管理者承担。 • 3．质量保证 • 质量保证的定义是：为了提供足够的信任表明实体能够满足质量要求，而在质量体系实施并根据需要进行证实的全部有计划、有系统的活动。质量保证分为内部质量保证和外部质量保证。 4．质量控制 • 质量控制指为达到质量要求所采取的作业技术和活动。 • 5．质量体系 • 质量体系指为实施质量管理所需的组织结构、程序、过程和资源。

3. 第二节 集成质量管理系统的功能与结构 • 一、集成质量管理系统的信息流 图9-1集成质量管理系统信息流

4. 二、集成质量管理系统的功能 图9-2集成质量管理系统在生产前阶段的功能

5. 图9-3集成质量管理系统在生产过程阶段的功能

6. 图9一4集成质量管理系统在生产后阶段的功能

7. 计算机辅助测量技术一门新兴的综合性学科 微型机算机技术 数字处理技术 信号的传输和转换技术 抗干扰技术 现代控制理论

8. 一、计算机辅助测量技术的基本概念 1、测量与测试 测量 测试 检测 试验 测量——是将客观事物转换成人可以接受和利用的信息的过程。 这个信息是人或系统都能接受的图形、数字、声响等多种形式，可供人或系统用于控制、选择、决策、报警等。

9. 测量的基本步骤是： ①比较------获得信息量倍数信息 ②处理------对比较所取得的信息进行变换、放大、计算等，目的是提高信息的确定性和可靠性，便于传递和显示。 ③传递------根据需要，将测量量由一处送往一处； ④ 显示------在显示终端按一定的形式显示测量结果。

10. 试验 是将试验对象置于一定的环境和状态下，进行测量，处理测量信息。。 测量是测试的一个重要组成部分，是人类认识自然的基本方法。 测量 是生产实践和科学实践的基础。。 质量 是产品的生命，是生产活动最主要的技术经济指标，没有好的产品质量，产品的数量就失去了意义。要保证产品的质量就必须要发展测量技术。

11. 2、测量技术的发展 人工测量 发展阶段 自动测量 计算机辅助测量

12. （1）人工测量 由人做测量工具、测量仪器所完成的测量。人的动作器官、感觉器官、思维器官参与了测试过程。 （2） 自动测量 人的动作器官和感觉器官被测量装置所取代而进行的测试。 自动测试装置中的硬逻辑只能做较简单的运算，通用性也教差，适合于大量重复性的测量工作。

13. （3）计算机辅助测量 ——用计算机及其外部设备取代人的动作功能、感觉功能和思维功能所进行的测量。 计算机在测量工作中的作用： ①控制测量过程； ②产生可编程控制信号； ③数据处理，对响应信号进行各种数学逻辑运算，作出判决和估值； ④输出测量结果； ⑤对测量数据进行管理； ⑥对测量系统进行监控、报警。

14. 计算机辅助测量的突出优点 ①具有软功能。用软资源提高了测量的准确性、可靠性、经济性。 ②投资小，收益大，性能价格比高。 ③系统总逻辑有软逻辑和硬逻辑组成，具有柔性。 ④特别适用于小批量、多品种产品的测量。

15. 二、计算机辅助测量系统的组成 计算机辅助测量系统组成 硬件和软件两大部分 传感器组件 硬件部分组成 计算机及其外围设备 接口电路等

16. 转换器 中央处理器CPU 接口 A/D A/A P/A P 接口 D/A A/A A/P 接口 I 软信息 接口 O 软信息 ROM RAM 图11-1 计算机辅助测量系统的硬件组成框图

17. 计算机辅助测量软件包括程序和数据量部分 主要子程序有 ①数据采集输入子程序 ②数据分析、处理、判断子程序 ③测试结果输出子程序 ④容错子程序 ⑤紧急情况报警、处置子程序 ⑥自检子程序

18. 计算机辅助测量系统有四个子系统组成 • 硬输入子系统 • 硬输出子系统 • 软输入子系统 • 软输入子系统

19. （1）硬输入子系统 ——是将检测对象的参数P输入到中央处理器。 硬输入子系统除了输入被检测参数以外，还输入各种监视、报警信号。 （2） 硬输出子系统 ——是由中央处理器向测试对象及装置发出各种控制信号、应急处理命令、激励信号等。

20. （3）软输入子系统 ——是由输入设备通过接口向中央处理器输入各种软件信息，如程序、原始数据、操作员指令等。 （4） 软输入子系统 ——中央处理器经接口、输出设备输出各种信息，如测试结果、报警信号、图形等，输出设备有打印机，CRT、绘图仪、语音输出装置等。

21. 常用数据有 ①测量数据 ②数据处理中间数据 ③测试结果数据 ④数据处理用的原始数据，如自动修正数据、系统对照表、各种常数等。

22. 计算机辅助测量系统常用数据结构 线形数据结构 常用数据结构 树状数据结构 关系数据结构 数据结构对程序有非常重要的影响。通常可利用数据文件进行管理，当数据量大、使用频繁时，可建立数据库。

23. 三、 测量机的机构及组成 1、测量机的结构 应用比较广泛的是三坐标测量机（Coordinate Measuring Machine），简称为CMM。 三坐标测量机的机体机构有悬臂式，桥式和龙门式三种典型结构，分别适合于小、中、大型测量机 。

24. 单立柱式三坐标测量机 龙门式三坐标测量机

25. 2、 测量机的组成 手动型 基本形式 机动型 数控型 基本结构组成 机械系统 电子系统

26. 电子系统 电子计算机 组成 控制系统 驱动系统 检测传感系统 作用 完成对测量机的控制和对测量数据的采集和处理等工作

27. 手动型坐标测量机的电子系统 ——主要由光栅计数器、测头和信号接口及计算机三部分构成。 机动型坐标测量机的电子系统 ——比手动型多一套机械驱动系统，实现由人操作的电机驱动。 数控型坐标测量机的电子系统 ——由含有测头接口、光栅记数的数控单元和含有数据处理系统的控制用主控计算机等部分组成，由计算机程序规定其运行动作，实现自动测量。

28. 机械系统由三个正交的直线运动轴构成空间直角坐标系。机械系统由三个正交的直线运动轴构成空间直角坐标系。 x坐标的导轨就在工作台面上，移动桥架横梁是y向导轨系统，中央测头滑架上下移动是z向导轨系统，三个方向上都装有光栅尺或其他直线位移传感器作为增量式数字测长元件，用以度量各轴位移值。装在z轴端部的测头直接检测零件表面被测点的坐标值。

29. 图11-5 坐标测量机的机械系统组成

30. 检具检测 夹具检测

31. FARO 激光扫描头 三坐标机

32. 三坐标机

33. ③由操作人员输入控制参数的半自动控制 ——由操作员输入一些控制信息给测量控制系统，包括扫描轮廓的类型，扫描方向，最大扫描速度和采集点选取方法，然后操作员使用控制器上的功能键来控制测量循环过程。 ④全自动控制连续扫描 ——由计算机按照工件的测量程序自动控制进行曲面的扫描测量。测量程序由工程技术人员用系统配置的编程语言来编写，或者由“自学习”系统来完成。

34. 五、测量数据处理 坐标测量 ——是对那些能充分表征零件几何要素的坐标点进行测量，并对测量数据作数值分析并计算出形状和相对位置尺寸或型面曲线函数，还要对坐标测量数值的计算结果所组成的总体或样本作数理统计。

35. 图11-10 测量数据流程框图

36. (1)测量坐标系 进行坐标测量时，测头的测端及被测零件都限定在坐标测量机的坐标系(也称检测空间)内。最常用的是空间直角坐标系 。 (2)测头球径校准 一般的坐标测量机都使用接触式测头测量零件轮廓的坐标值。 由于球径补偿值与实际球径不同，故需在测量机上用“标准量块”、“标准棒”或“标准球”

37. (3)机械几何精度补偿 坐标测量机不符合阿贝设计原则，所以在坐标测量时有运动误差。 (4)坐标测量的数据处理 几何元素数据处理主要是对单个几何元素项目进行数据处理，如平面、孔、圆等。 形状公差测量项目与一般几何元素数据处理过程类似。但在几何元素上采集到的坐标点很多，所以在算法上存在差异。 位置公差测量以一个已知的几何元素为基准，在被测元素的坐标点数值采集后，再做与两个几何元素相关的计算。 空间曲面测量一般是固定一个坐标系，然后按截面测量曲线。

38. 作 业 • 1.简述计算机测量系统的作用和意义。2. 简要说明计算机辅助测量系统的组成 。3. 说明三坐标测量机的基本结构及各部分的作用。