三次元

三次元

三次元一指三坐標測量機,它是指在一個六面體的空間範圍內,能夠表現幾何形狀、長度及圓周分度等測量能力的儀器,又稱為三坐標測量儀或三坐標量床。三坐標測量儀可定義為"一種具有可作三個方向移動的探測器,可在三個相互垂直的導軌上移動,此探測器以接觸或非接觸等方式傳送訊號,三個軸的位移測量系統(如光學尺)經資料處理器或電腦等計算出工件的各點坐標(X、Y、Z)及各項功能測量的儀器"。三坐標測量儀的測量功能應包括尺寸精度、定位精度、幾何精度及輪廓精度等。三次元亦指三維空間,若需詳情請流覽三維空間或3D詞條

  • 中文名稱
    三次元
  • 別稱
    三維空間
  • 其他含義
    三坐標測量機
  • 起源
    19世紀60年代
  • 分類
    直角坐標系,關節坐標系
  • 必備工具
    影像式三次元,cnc三次元等

​基本信息

三次元一指三坐標測量機

三次元=空間坐標系(x軸,y軸,z軸);

三次元還指三維空間

詳細介紹

三次元

 機器

三坐標測量儀在工業界僅是極少人知道的。自從60年代起, 由于電子電腦及感測器等技術的發展,三坐標測量儀的功能及套用,也改善了許多,使製造工業可以達到高質量、高效率及多功能等測量需求。因此質量管理部門可以對工件的尺寸、幾何形狀及輪廓等測量達到快速且精確。

1921—1930年代間,由于萬能測量顯微鏡及工具顯微鏡無法做Z軸方向的測量。1940年首先推出以肉眼來讀標準尺及顯微鏡的比較測量方式的三坐標測長儀。1950至1960年間才真正製造出三坐標測量機,但仍沿用肉眼讀出方式,因此需用熟練的技術人員來操作方能達成。1960年後,英國國家工程實驗所及國家物理實驗所共同研究出使用線性光柵式及莫瑞條紋來編碼,這就是今日所用三坐標測量儀數值讀出方式,目前各軸移動最小讀數可達0.001mm,然後再配合電腦套用。由于電腦軟體的設計為交談式,故在使用上十分方便,因而三坐標測量儀的使用,已為現代工業測量不可或缺的利器

 空間

三次元,也稱為三維空間、3D,日常生活中可指由長、寬、高三個維度所構成的空間。

先從零維空間說起:零維空間,就是一個單獨存在的點;如果兩個點存在同一平面內,並在之間連線一條線,也可以說成,無數個點連成一條線,這一條線,就是一維空間;那麽,二維空間(二次元、2D)也可以像一維空間那麽解釋——無數條線,組成一個面(二維空間);三維空間也是同樣解釋。

換一種說法,可以理解成數學幾何裏面的“點(零維空間)動成線(一維空間)、線動成面(二維空間)、面動成體(三維空間)”。

所以,我們可以得出結論:零維空間,就是一個單獨存在的點;一維空間,是線,隻有一邊,稱為長;二維空間,是面,有長和寬;三維空間(三次元),是體,有長寬高,。

三維既是坐標軸的三個軸,即x軸、y軸、z軸,其中x表示左右空間,y表示上下空間,z表示前後空間,這樣就形成了人的視覺立體感,所以,我們人類是三維生物。

“維”,表示方向。由一個方向確立的直線模式是一維空間,一維空間具有單向性,可以向兩頭無限延伸,並確立,我們可以理解為直線。由兩個方向確立的平面模式是二維空間,二維空間具有雙向性,由X,Y兩向交錯構成一平面,由雙向無限延伸而確立。同理,三維空間,呈立體性,具有三向性,分別為X,Y,Z三向構成一空間立體,由三向無限延伸而確立。四維空間,呈時空流動性,被X,Y,Z和時間(T)四個方向共同確立。

選擇方法

1.選擇三次元三坐標的大小

首先我們應該從測量的產品大小來選擇三次元(三坐標)的型號大小,如一般的使用型號大小有:NC654NC765NC865NC1077NCL1297NCL15107NCL20107NCL15108等等。型號大小名稱的解釋:如NC654前面的字母表示型號,後面的654表示XYZ三個軸的有效行程為:X=600mmY=500mmZ=400mm。

2.選擇三次元三坐標的型號

當我們選擇好了三次元(三坐標)的大小後,接下來我們還要選擇它的型號。因為不同型號的三次元(三坐標)它們的精度等級又是不一樣的。具體說明可點擊:中國儀器超市的NCM系列-手動三次元

NC系列-全自動三次元

NCL系列一大型全自動三次元

NCF系列-最高精密全自動三次元

NC帶雷射掃描復合試全自動三次元

NCG系列-針對超大型工件的全自動三次元

3.選擇三次元三坐標的測頭系統

測頭是三坐標與工具的接觸探測部分,是用它來測量產品。最常用的有這三種測頭型號:

MCP簡易測頭

MH20I多角度手動調整測頭

PH10T多角度自動調整測頭。

一般MCP簡易測頭用在手動機上,因為它功能有限價格便宜。MH20I多角度手動調整測頭用在小行程自動三次元上,因為它已經滿足了自動三坐標的測量要求,而它的價格遠小于PH10T測頭。PH10T多角度自動調整測頭,一般用于一米以上大行程三次元上,因為它能自動調整角度,效率高。

4.三次元三坐標還可以加其它的測量模組

如:加雷射掃描模組,可以實現逆向設計裏的雷射抄數。加影像模組,可以實現2D影像測量。整體來說,把這三種功能都加上去就可以實現復雜的逆向測量設計。

主要優點

1、科技進步的關鍵--坐標測量機因為科學技術的進步,使得坐標測量機實用化,並具備多種測量功能。科技進步的關鍵如下:氣浮軸承,各坐標軸移動面使用氣浮軸承,使得測頭移動順暢,可以很精確得移動測頭;光學線性尺,配合安裝于機器坐標系上的三線光學線性尺,可以很精確得獲得坐標測量值;電腦設備,坐標測量機採用計演算法獲得測量結果,資料處理機及所具備的測量軟體,增加了坐標測量機的功能。因為上述三項的科技進步成果,使坐標測量機具備了優越的測量功能。

2、坐標測量機的優點如下:

A、探測頭可以在空間沿X、Y、Z三個軸向移動,其們置以直角標或極坐標表示。

B、工件立方體的五個面皆可測量,無需變換工件位置,若加裝適當夾具及特殊測頭,第六面亦可測量。

C、坐標測量機的操作和測量工作,不需要特殊的技術即可勝任

D、可以在任何的位置,設定工作坐標系原點,並且以間接主演算法計算出測量結果,增加測量的功能與使用彈性。

E、以電腦資料處理機,快速準確的計算出測量值,配合教導程式使坐標測量機的測理工作自動化。

F、取代傳統測量方式,提高檢驗準確度,並且對于高精度產品,可以百分之百檢驗。

G、復雜的工件與測量困難度高的工件,皆可以作精確的測量。

H、大幅減小檢驗時間、檢驗費用、檢驗人力,增加測量效率。

主要分類

1、直角坐標系:包括畫線機、懸臂式、橋架式;

三次元

2、關節坐標系:關節坐標測量機採用差節坐標系,此型測量同測頭沿工件表面移動,會導至關節角度的變化,由解碼器測知各軸的角位移,由關節坐標的齊次轉換式,可以經由各軸移量。 

(市場上的叫法一般有:影像式三次元,cnc三次元,影像三次元,經濟型三次元,光學影像測量儀,龍門型三次元,cnc全自動大行程三次元,非接觸三次元,光學三坐標測量機,三坐標測量儀,三維坐標,光學三次元,探針型三次元,經濟型手動三次元測量機,高精度全自動三次元測量機,計量型三次元測量機,三次元測量機,二次元測量儀,三次元測量儀,三次元,活動橋式三次元測量機,固定橋式三次元測量儀)

其實三次元按是否接觸工件表面即可分為:接觸式坐標測量機與非接觸式坐標測量機。接觸式坐標測量機也就以上介紹帶氣浮軸承和測頭的,非接觸式坐標測量機是指我們現在市場稱為影像式精密測繪三次元。

相關功能

1、CNC電動桌面:(以軟體功能控製工作台面,增加操作人員使用及操作上的方便性)

2、CNC自動測量:可按客戶自行設定的程式自動測量出產品尺寸,測量值可自動轉到Excel生成統計報表

3、SPC資料轉換(製程能力分析):能將測量之資料輸出至Excel進行分析。

4、AutoCAD中標準工程製圖輸入:可把AutoCAD中的標準工程製圖直接輸入到測繪儀軟體的影像中,令AutoCAD工程圖興實際工件外形重疊進行對比,從而找出工件和工程製圖的區別。

5、圖形輸出到AutoCAD並自動擺正:可將按即時影像中按實際工件外形所描繪的圖形按實際需要來自行設定基準並在傳輸過程中擺正。

6、自動取線、取圓:無須以人工取線或圓,在某一範圍內軟體可自動捕捉到最精確的線或圓。

8、掃描工件外形作為行動地圖:以圖原點(外形圖)形式成為行動地圖,若以滑鼠則工作台會自動將你所點擊的移動至畫面中心點。

9、JPEG圖片輸入:可輸入先前拍照儲存的JPEG圖片興即時影像中的實際工件進行重疊對比。

10、鳥瞰圖:可觀察工件的全圖形並具有類似AutoCAD的縮放功能。

11、在鳥瞰全視圖中進行標註:可以在烏瞰的全圖中進行標註尺寸。

12、自定義圓:可按客戶需要自定義標準的圖(由客戶自行定義圓的圓心坐標、直徑、半徑)。再以標準的圓和影像中的工件作重疊對比,從而找到工件與標準圖形之間的誤差

13、自定義線段:客戶自行定義線段的起點坐標、長度、旋轉的角度,再與影像中的工件作重疊對比,從而找到工件與標準圖形之間的誤差。

14、直接畫圖:直接移動工作桌,以十字線中心點畫線、圓、弧時不僅可以在AutoCAD中直接生成圖形同時在測繪儀軟體的影像中也生成相同外形及位置的圖形。

15、自設客戶坐標:可以根據客戶本身的需要在即時影像中的實際工件上自行設定坐標原點(0,0),再以(0,0)點為基準在畫面任一點上標示該點X,Y坐標位置。

16、坐標標註:以自己所設定之坐標原點(0,0)為基準,標註圖上任意一點的坐標位置。

17、專利取R角功能:為目前市面上準確的平面取R角方式。

18、測量:可測量平面上的任何幾何尺寸(角度、直徑、半徑、點到線的距離、圓的偏心、兩圓間距等等)。

20、自動捕捉圖形線條的各結點:可以自動捕捉線的起點、中點、終點及兩線的交點、圓心及圓周上的三個結點,用于輔助標註繪圖等套用功能。

21、將產品外形描邊,描出圖形可轉入AutoCAD形成工程圖

套用範圍

廣泛的套用于汽車、電子、機械、汽車、航空、軍工、模具等行業中的箱體、機架、齒輪、凸輪、蝸輪、蝸桿、葉片、曲線、曲面等的測量、五金、塑膠等行業中,可以對工件的尺寸、形狀和形位公差進行精密檢測,從而完成零件檢測、外形測量、過程控製等任務。

其他資料

機械測量的必備工具

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特點: 1、00級高穩定性花崗石底座。2、採取瑞士TESA專利光學讀值測量系統。3、YR-3T多功能影像、探針互鎖量測軟體。4、台灣製高耐磨V型導軌。

影像測量儀介紹

VMC是一款研發高精密自動影像測量儀,凝聚了機械、控製、軟體等各相關領域最尖端的科研成果。它在VMP的基礎上進一步提升了測量精度,性能指標直擊國際高端品牌,是目前國內精度最高、性能最穩定的自動影像測量儀。

影像測量儀特點

◆ 高端配置,超精密全自動測量,四軸CNC控製;

◆ 三軸THK精密線性滑軌、精密傳動系統;

◆ Renishaw開放式光柵尺,精度高、穩定性好;

◆ Navitar自動變倍光學鏡頭,可實現自動變倍測量;

◆ 全滑鼠、手柄操作,簡單易用;

◆ 可程控6環8區環形表面光源,LED輪廓光源,同軸光源;

◆ 自動對焦測高,可加裝接觸式測頭;

◆ Vispec全自動影像測量軟體(高端版);

◆ 提供多種行程規格配置,如222、322、332、432、442、542等。

其他含義

由于我們生活在三維空間中,一些人就形象的比喻我們的世界叫三次元,在動漫迷眼中現實世界就是三次元,動漫世界就是二次元。

二次元就是平面的世界,包括動畫,漫畫。最近幾年開始把周邊世界也往裏面劃了。比如COSPLAY的萌娘,聲優的聲音,手辦之類的,所有和動漫這個二維世界有關的,都劃為二次元世界了。

2.5次元是介于動漫世界和現實世界的存在。像上面提到的周邊世界,存在于動漫和現實之間的產物,所存在的圈子,被稱為2.5次元,不過在分類日漸清晰化的現在,2.5的說法在慢慢消失。三次元是指現實世界。

早在九十年代初藍光人系列的絕對無敵雷神王中提到從五次元而來的邪惡軍團“嘉克帝國”開始準備進攻三次元的地球,得以考據。    

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