三坐標(biāo) 培訓(xùn)教程

1、 三坐標(biāo)三坐標(biāo)(CMM) 培訓(xùn)教程培訓(xùn)教程培訓(xùn)課程目標(biāo)培訓(xùn)課程目標(biāo)n一 了解三坐標(biāo)n二.掌握三坐標(biāo)測量基礎(chǔ)知識n1. 了解為什么并且如何進(jìn)行測頭校正n2. 完全理解如何建立零件坐標(biāo)系n3. 掌握基本幾何元素特性一. 三坐標(biāo)介紹1.三坐標(biāo)的作用2.三坐標(biāo)的定義，原理3坐標(biāo)測量機(jī)基本組成4.常見測量機(jī)主機(jī)結(jié)構(gòu)形式5.活動橋式測量機(jī)的構(gòu)成和及功能6.三坐標(biāo)的工作環(huán)境要求.1.三坐標(biāo)的作用n三坐標(biāo)測量儀，也叫三坐標(biāo)測定器、三坐標(biāo)測量機(jī)或三次元，是一種三維測量儀器，主要用于各種加工品、模具等的各種尺寸以及集合公差的測量。同時(shí)也是逆向工程的有效工具，在汽車、航天、模具、機(jī)械加工、塑膠等行業(yè)有廣泛的應(yīng)用。

2、2.1三坐標(biāo)定義 由三個運(yùn)動導(dǎo)軌，按笛卡兒坐標(biāo)系組成的具有測量功能的測量儀器，稱為坐標(biāo)測量機(jī)，并且由計(jì)算機(jī)來分析處理數(shù)據(jù)（也可由計(jì)算機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)全自動測量），是一種復(fù)雜程度很高的計(jì)量設(shè)備。它的英文名為（coordinate measuring machine, CMM),俗稱三坐標(biāo)或三次元直角坐標(biāo)系直角坐標(biāo)系直角坐標(biāo)系直角坐標(biāo)系XZYZXYMicrovalMicroXcel &Xcel Machine坐標(biāo)軸規(guī)定坐標(biāo)軸規(guī)定Older MistralScirocco & Typhoon Machine坐標(biāo)軸規(guī)定坐標(biāo)軸規(guī)定2.2.三坐標(biāo)測量原理 幾何量測量是以點(diǎn)的坐標(biāo)位置為基礎(chǔ)的，它分為一維、二維和

3、三維測量。坐標(biāo)測量機(jī)是一種幾何量測量儀器，它的基本原理是將被測零件放入它容許的測量空間，精密地測出被測零件在X、Y、Z三個坐標(biāo)位置的數(shù)值，根據(jù)這些點(diǎn)的數(shù)值經(jīng)過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理，擬合形成測量元素，如圓、球、圓柱、圓錐、曲面等，經(jīng)過數(shù)學(xué)計(jì)算得出形狀、位置公差及其他幾何量數(shù)據(jù)。ZY原點(diǎn)原點(diǎn)測量機(jī)的空間范圍可用一個立方體表示。立方體的每條邊是測量機(jī)的一個軸向。三條邊的交點(diǎn)為機(jī)器的原點(diǎn)。X每個軸被分成許多相同的分割來表示測量單位。測量空間的任意一點(diǎn)可被期間的唯一一組X、Y、Z值來定義。XZ1005Y105 | | | | | | | | 5 10實(shí)例實(shí)例 1測量點(diǎn)的坐標(biāo)分測量點(diǎn)的坐標(biāo)分別是別是: X =

4、10Y = 5Z = 5XZY1051050 5 10 | | | | | | | | X = 0Y = 0Z = 5105XZY | | | | | | | | 105 0 5 10實(shí)例實(shí)例 2測量點(diǎn)的坐標(biāo)分測量點(diǎn)的坐標(biāo)分別是別是: X = 10Y = 10Z = 0XZ0Y | | | | | | | | 105105 5 10實(shí)例實(shí)例 3測量點(diǎn)的坐標(biāo)分測量點(diǎn)的坐標(biāo)分別是別是: 3坐標(biāo)測量機(jī)基本組成(Y)1.主機(jī)2.控制器3.測頭系統(tǒng)4計(jì)算機(jī)4.常見測量機(jī)主機(jī)結(jié)構(gòu)形式 1.活動橋式特點(diǎn) : 結(jié)構(gòu)簡單,開敞性好,視野開闊,上下零件方便,運(yùn)動, 速度快,精度比較高,有小型,中型,大型幾種形式.

5、4.常見測量機(jī)主機(jī)結(jié)構(gòu)形式2.固定橋式特點(diǎn):由于橋架固定,剛性好,動臺中心驅(qū)動,中心光柵阿貝誤差小,以上特點(diǎn)使這種結(jié)構(gòu)的測量機(jī)精度非常高,是高精度和超高精度的測量機(jī)首選結(jié)構(gòu)4.常見測量機(jī)主機(jī)結(jié)構(gòu)形式3.高架橋式特點(diǎn):高架橋式測量機(jī)適合于大型和超大型測量機(jī),適合于航空,航天,造船行業(yè),的大型零件或大型模具的測量,一般采用雙光柵,和雙驅(qū)動,等技術(shù),提高精度.4.常見測量機(jī)主機(jī)結(jié)構(gòu)形式n4.水平臂式 n特點(diǎn):水平臂式測量機(jī)開敞性好,n測量范圍大, 他可以有兩臺機(jī)器n共同組成雙臂測量機(jī),n尤其適合汽車鈑金件的測量5.活動橋式測量機(jī)的構(gòu)成和及功能一. 主機(jī) 1. 工作臺（一般采用花崗石）。用于擺放零件支

6、撐橋架 和被測零件. 2.橋架，支撐Z滑架,形成相互垂直的的三軸. 3.導(dǎo)軌,具有精度要求的運(yùn)動導(dǎo)向軌道,是測量基準(zhǔn). 4.光柵系統(tǒng)（光柵，讀數(shù)頭，零位片），是測量基準(zhǔn). 5. 驅(qū)動系統(tǒng)(伺服電機(jī),傳動帶) . 6空氣軸承氣路系統(tǒng)（過濾器，開關(guān)，傳感器，氣浮塊，氣管，） 7支撐架，隨動帶。 計(jì)數(shù)系統(tǒng)部件(讀數(shù)頭和光柵尺)傳動系統(tǒng)部件氣路系統(tǒng)的部件(過慮器,氣浮塊)5.活動橋式測量機(jī)的構(gòu)成和及功能n二. 控制系統(tǒng) n1控制，驅(qū)動測量機(jī)的運(yùn)動，三軸同步。速度。加速度控制。n2.在有觸發(fā)信號時(shí)采集數(shù)據(jù)，對光柵讀數(shù)進(jìn)行處理。n3根據(jù)補(bǔ)償文件，對測量機(jī)進(jìn)行21項(xiàng)補(bǔ)償。n4采集溫度數(shù)據(jù)，進(jìn)行溫度補(bǔ)償。n5

7、對測量機(jī)工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測（行程控制，氣壓，速度，讀數(shù)，測頭等）采取保護(hù)措施。n6配備有掃描功能的測量機(jī)，由于掃描測頭采集的數(shù)據(jù)非常大，必須用專門的掃描數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行處理，并控制測量機(jī)按照零件表面形狀，保持掃描接觸的方式運(yùn)動。n7與計(jì)算機(jī)進(jìn)行各種信息交流。n 雖然控制系統(tǒng)本身就是一臺計(jì)算機(jī)，但是沒有與外界交互的介面，交流方式主要是RS232接口或網(wǎng)卡.二. 控制系統(tǒng)(控制柜)5.活動橋式測量機(jī)的構(gòu)成和及功能n三. 測頭系統(tǒng)是數(shù)據(jù)采集的傳感系統(tǒng),測座分為手動和自動兩種.n一般有四部分組成, 1.測座2轉(zhuǎn)接器,3傳感器 4. 測桿典型的幾種測頭(手動)nMH8(手動分度測座手動分度測座)： n緊湊

8、的可分度測座，專為小型手動測量機(jī)設(shè)計(jì)緊湊的可分度測座，專為小型手動測量機(jī)設(shè)計(jì)，n可重復(fù)分度，減少了由于重新定位而對測桿進(jìn)可重復(fù)分度，減少了由于重新定位而對測桿進(jìn)n行的修正。行的修正。n特點(diǎn)：特點(diǎn)：n1. 測頭連接采用測頭連接采用M8螺紋螺紋n2. 可在可在168個位置實(shí)現(xiàn)重復(fù)定位，本身自重個位置實(shí)現(xiàn)重復(fù)定位，本身自重205gn3. 在設(shè)置過程中，在相應(yīng)位置只需修正一次在設(shè)置過程中，在相應(yīng)位置只需修正一次測頭測頭n4. 最大支持能力：可與最大支持能力：可與TP6、TP2相連接相連接n5. 與與TP2相連最長可連接相連最長可連接50mm加長桿加長桿典型的幾種測頭(手動)nMH20i(可重復(fù)分度緊湊

9、形測座可重復(fù)分度緊湊形測座)：nMH20i具有良好的分度定位重復(fù)性，從而有效具有良好的分度定位重復(fù)性，從而有效的提高了多方向測頭的提高了多方向測頭/測桿配置和測座位置情況下測桿配置和測座位置情況下的理想選擇，使得復(fù)雜的測量任務(wù)在一次就能完的理想選擇，使得復(fù)雜的測量任務(wù)在一次就能完成。成。n特點(diǎn)：特點(diǎn)：n1. 可重復(fù)分度定位，加少持續(xù)重新校正的需可重復(fù)分度定位，加少持續(xù)重新校正的需要要n2. 168個可重復(fù)定位，以個可重復(fù)定位，以15度進(jìn)位，在進(jìn)行度進(jìn)位，在進(jìn)行重復(fù)測頭定位的情況下提供了最大的靈活性重復(fù)測頭定位的情況下提供了最大的靈活性n3. 鎖定鎖定/解開特性，便于實(shí)現(xiàn)定位并解除了不解開特性，

10、便于實(shí)現(xiàn)定位并解除了不必要的磨損必要的磨損n4. 便于讀取的刻度顯示，可快速重定位到校便于讀取的刻度顯示，可快速重定位到校正過的位置正過的位置n5. 最大加載：最大加載：EM2 TP20加長加長75mm(MIP 60mm)n6. 自重：自重：210g（不包括（不包括shank）典型的幾種測頭(自動)nPH10M/PH10MQ/H屬于功能屬于功能強(qiáng)大的分度機(jī)動測座，能夠攜帶強(qiáng)大的分度機(jī)動測座，能夠攜帶長加長桿和各種測頭。具備高度長加長桿和各種測頭。具備高度可重復(fù)性的動態(tài)連接，允許快速可重復(fù)性的動態(tài)連接，允許快速的測頭或加長桿更換而不需要重的測頭或加長桿更換而不需要重新校正。新校正。n特點(diǎn)：特點(diǎn)：

11、n1. 自動關(guān)節(jié)固定，可重復(fù)測自動關(guān)節(jié)固定，可重復(fù)測頭定位頭定位n2. 對于手動輸入可自動轉(zhuǎn)換對于手動輸入可自動轉(zhuǎn)換n3. 完善的多線功能完善的多線功能n4. 7.5度為一個分度度為一個分度n5. 720個可重復(fù)定位個可重復(fù)定位n最長可加最長可加300mm加長桿（加長桿（PAA3） 典型的幾種測頭(自動)n PH10MQ/PH10MQH，能夠，能夠固定在測量機(jī)固定在測量機(jī)Z軸內(nèi)部，從而可通軸內(nèi)部，從而可通過提高過提高Z軸的行程，使得具備更大軸的行程，使得具備更大的測量空間。測座，配有測頭和的測量空間。測座，配有測頭和適配器自動連接器。適配器自動連接器。n特點(diǎn)：特點(diǎn)：n1. 7.5度為一個分度度

12、為一個分度n2. 720個可重復(fù)定位個可重復(fù)定位n最長可加最長可加300mm加長桿（加長桿（PAA3） 典型的幾種測頭(掃描測頭)nSP600/SP600M：nSP600、SP600M（多線式）屬于模擬（多線式）屬于模擬測頭，是輪廓掃描、測量機(jī)測量以及完測頭，是輪廓掃描、測量機(jī)測量以及完成精細(xì)部件掃描的理想選擇。成精細(xì)部件掃描的理想選擇。n該測頭使得測量機(jī)能夠快速采集大量該測頭使得測量機(jī)能夠快速采集大量點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)檢測和數(shù)字化的目的。該點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)檢測和數(shù)字化的目的。該測頭系統(tǒng)允許在測桿長達(dá)測頭系統(tǒng)允許在測桿長達(dá)200mm時(shí)，在時(shí)，在每個方向以每個方向以7mm的步距進(jìn)行移動，采用的步距進(jìn)行移動

13、，采用RENISHAW的的PH10M測座，能夠?qū)崿F(xiàn)測座，能夠?qū)崿F(xiàn)任何方向的定位。任何方向的定位。n該測頭具備完善的回零（自定義中心該測頭具備完善的回零（自定義中心）性能，實(shí)現(xiàn)了較小探測力情況下的觸）性能，實(shí)現(xiàn)了較小探測力情況下的觸發(fā)。發(fā)。n重量輕、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好、無摩擦粘滯重量輕、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好、無摩擦粘滯阻力，使得該測頭系統(tǒng)具備優(yōu)異的動態(tài)阻力，使得該測頭系統(tǒng)具備優(yōu)異的動態(tài)性能。性能。 典型的幾種測頭(掃描測頭)nOTP6M光學(xué)觸發(fā)式測頭系統(tǒng)：光學(xué)觸發(fā)式測頭系統(tǒng)：nOTP6M光學(xué)觸發(fā)式測頭系統(tǒng)，采用了光學(xué)觸發(fā)式測頭系統(tǒng)，采用了可是激光束（可是激光束（2級）提供了在測量機(jī)上非級）提供了在測量機(jī)上非接

14、觸的檢測方案。接觸的檢測方案。n該系統(tǒng)包括了來自該系統(tǒng)包括了來自WOLF&BECK的激的激光測頭光測頭(OTP6-LD),采用了三角發(fā)光學(xué)原采用了三角發(fā)光學(xué)原理，并配合以理，并配合以RENISHAW的接口（的接口（OPI6）.n該測頭可用來檢測柔軟或易碎的材料，該測頭可用來檢測柔軟或易碎的材料，同時(shí)要求工件表面的光澤不會引起對于表同時(shí)要求工件表面的光澤不會引起對于表面評價(jià)的偏差。并便于從現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的觸發(fā)面評價(jià)的偏差。并便于從現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的觸發(fā)式測頭實(shí)現(xiàn)升級。式測頭實(shí)現(xiàn)升級。n該測頭具有良好的該測頭具有良好的Z向重復(fù)性，并具有向重復(fù)性，并具有邊緣觸發(fā)功能。邊緣觸發(fā)功能。n特點(diǎn)：特點(diǎn)：n1. 可視激光束

15、（可視激光束（2級）級）n2. 正負(fù)正負(fù)1微米重復(fù)性微米重復(fù)性n3. 便于升級改造便于升級改造無額外軟件無額外軟件n多線式自動連接多線式自動連接 典型的幾種測頭(掃描測頭)nWIZprobe是來自于是來自于NEXTEC公司的公司的一款先進(jìn)的非接觸光學(xué)掃描測頭，具一款先進(jìn)的非接觸光學(xué)掃描測頭，具有快速、精確和高可靠性的幾何測量有快速、精確和高可靠性的幾何測量功能。功能。n該測頭可簡便的用在任何測量機(jī)上該測頭可簡便的用在任何測量機(jī)上，并能夠取代傳統(tǒng)的機(jī)械接觸式測頭，并能夠取代傳統(tǒng)的機(jī)械接觸式測頭。n利用利用WIZprobe無以倫比的精度和大無以倫比的精度和大的動態(tài)范圍，使其可以非常簡便的進(jìn)的動態(tài)范

16、圍，使其可以非常簡便的進(jìn)行掃描程序的編制，并能夠快速而精行掃描程序的編制，并能夠快速而精確的采集數(shù)以千計(jì)的數(shù)據(jù)點(diǎn)。確的采集數(shù)以千計(jì)的數(shù)據(jù)點(diǎn)。nNEXTEC具有獨(dú)特的光學(xué)技術(shù)和完具有獨(dú)特的光學(xué)技術(shù)和完善的圖像處理軟件，善的圖像處理軟件，WIZprobe測頭測頭可適用于任何材料、任意表面的測量可適用于任何材料、任意表面的測量。可自動執(zhí)行自動修正并配以實(shí)時(shí)的。可自動執(zhí)行自動修正并配以實(shí)時(shí)的閉環(huán)自適應(yīng)控制。閉環(huán)自適應(yīng)控制。 典型的幾種測頭(掃描測頭)n 隨著現(xiàn)代制造業(yè)的飛速發(fā)展，對于產(chǎn)品高隨著現(xiàn)代制造業(yè)的飛速發(fā)展，對于產(chǎn)品高質(zhì)量的要求以及對產(chǎn)品研制周期的日益苛刻質(zhì)量的要求以及對產(chǎn)品研制周期的日益苛刻，

17、使得測量機(jī)面臨著前所未有的壓力。制造，使得測量機(jī)面臨著前所未有的壓力。制造業(yè)需要更快的測量方法，并盡量避免傳統(tǒng)測業(yè)需要更快的測量方法，并盡量避免傳統(tǒng)測量的一些缺陷。激光掃描，配合適當(dāng)?shù)奶幚砹康囊恍┤毕荨＜す鈷呙?，配合適當(dāng)?shù)奶幚碥浖瑸榻鉀Q復(fù)雜的測量問題提供了新的方軟件，為解決復(fù)雜的測量問題提供了新的方案。案。n激光掃描測頭驚人的數(shù)據(jù)采集速度為質(zhì)量控激光掃描測頭驚人的數(shù)據(jù)采集速度為質(zhì)量控制開創(chuàng)了一個嶄新的領(lǐng)域。通過利用三維視制開創(chuàng)了一個嶄新的領(lǐng)域。通過利用三維視頻采集測量工件數(shù)據(jù)，并采用具有強(qiáng)大點(diǎn)云頻采集測量工件數(shù)據(jù)，并采用具有強(qiáng)大點(diǎn)云處理功能的處理功能的CAD軟件進(jìn)行持續(xù)的質(zhì)量報(bào)告輸軟件進(jìn)行持

18、續(xù)的質(zhì)量報(bào)告輸出和快速實(shí)現(xiàn)逆向工程。出和快速實(shí)現(xiàn)逆向工程。n當(dāng)測量機(jī)采用了當(dāng)測量機(jī)采用了METRIS公司的公司的LC測頭時(shí)測頭時(shí)，測量機(jī)就成為功能強(qiáng)大的五軸掃描裝置。，測量機(jī)就成為功能強(qiáng)大的五軸掃描裝置。利用現(xiàn)有的利用現(xiàn)有的RENISHAW測座系統(tǒng)，無需任何測座系統(tǒng)，無需任何外部連線就可采用外部連線就可采用METRIS測頭。該測頭可測頭。該測頭可適用于包括鈑金件、塑料件、紙制品等材料適用于包括鈑金件、塑料件、紙制品等材料在內(nèi)的各種不同的材料。在內(nèi)的各種不同的材料。 典型的幾種測頭(掃描測頭)n德國德國WOLF&BECK公司的光學(xué)掃公司的光學(xué)掃描測頭，是掃描自由形狀曲面和復(fù)雜描測頭，是掃描自由形

19、狀曲面和復(fù)雜輪廓的理想選擇。與輪廓的理想選擇。與BROWN&SHARPE的測量機(jī)和軟件的測量機(jī)和軟件相配合，提供了功能先進(jìn)的特定測量相配合，提供了功能先進(jìn)的特定測量解決方案。具體體現(xiàn)：解決方案。具體體現(xiàn)：n-造型造型n 撲捉手工或經(jīng)過修飾后的模型數(shù)撲捉手工或經(jīng)過修飾后的模型數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)化為據(jù)，并轉(zhuǎn)化為CAD數(shù)據(jù)，同時(shí)產(chǎn)生了數(shù)據(jù)，同時(shí)產(chǎn)生了CAM文件，已完成在模型優(yōu)化和修文件，已完成在模型優(yōu)化和修正階段的模具復(fù)制工作。正階段的模具復(fù)制工作。n-鈑金件檢測：鈑金件檢測：n 在沖壓過程中進(jìn)行質(zhì)量控制，并在沖壓過程中進(jìn)行質(zhì)量控制，并在裝配階段對白車身實(shí)施控制。在這在裝配階段對白車身實(shí)施控制。在這種情況下

20、，測頭能夠完成截面以及邊種情況下，測頭能夠完成截面以及邊緣和溝槽的測量。緣和溝槽的測量。 5.活動橋式測量機(jī)的構(gòu)成和及功能n四. 計(jì)算機(jī)和測量軟件是數(shù)據(jù)處理中心.n1. 對控制系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置n2對測頭定義和校正及檢測n3 建立零件坐標(biāo)系 n4對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和統(tǒng)計(jì),處理n5編程并將運(yùn)動位置和觸測控制通知控制系統(tǒng)n6輸出測量報(bào)告n7 傳輸測量數(shù)據(jù)到指定的網(wǎng)路或計(jì)算機(jī).6.測量機(jī)基本工作環(huán)境.n1. 工作溫度范圍：1822 n24小時(shí)溫度變化：2 n1小時(shí)溫度變化：1 n每米溫度變化： 1 n2.環(huán)境濕度n一般要求: 40%-60%n3.壓縮空氣n供氣壓力：0.4-0.6MPan耗氣量（最?。?/p>

21、：0.14立方米/分鐘n含水：6克/立方米n含油：0.49克/立方米n微粒大?。?5微米n微粒濃度：0.81克/立方米6.測量機(jī)基本工作環(huán)境.n4. 震動n 由于震動的測試比較困難,所以按周圍環(huán)境條件要求n a 廠房周圍不應(yīng)有干線公路n b 廠房內(nèi)不應(yīng)有與測量機(jī)同時(shí)工作的吊車,n c 廠房內(nèi)和周圍不應(yīng)有沖床或大型壓力機(jī)等震動比較大的設(shè)備n d 測量機(jī)盡量避免裝在樓上,.n ac 的條件不滿足時(shí),需要做專用的地基或采用減震器等防震措施. n 5電源n 除使用機(jī)型特殊要求,一般測量機(jī)使用的電源為220v+- 10v 50HZn要求有穩(wěn)壓裝置,或UPS 電源n6 單獨(dú)接地線n要求有單獨(dú)的接地線,接地

22、電阻=5 歐姆n要求周圍沒有強(qiáng)電干擾.第一部分結(jié)束n n 謝謝 !n 編制 黃勤良 n 2008.07.22二. 坐標(biāo)測量基礎(chǔ)知識1.測頭校正 2. 零件坐標(biāo)系.3.基本幾何元素 測座的A角以7.5 分度從0 旋轉(zhuǎn)到105 A 角旋轉(zhuǎn)角旋轉(zhuǎn)B角從-180 到180 以7.5 的分度(按順時(shí)針、逆時(shí)針)旋轉(zhuǎn)B 角旋轉(zhuǎn)角旋轉(zhuǎn)正如TP20這樣的機(jī)械測頭，包括3個電子接觸器，當(dāng)測桿接觸物體使測桿偏斜時(shí)，至少有一個接觸器斷開，此時(shí)機(jī)器的X、Y、Z光柵被讀出。這組數(shù)值表示此時(shí)的測桿球心位置。接觸器斷開已知直徑并且可以溯源到國家基準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)器。測頭校正對所定義測頭的有效直徑及位置參數(shù)進(jìn)行測量的過程。為了完成這

23、一任務(wù)，需要用被校正的測頭對一個校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測量。未知直徑和位置的測頭在實(shí)物基準(zhǔn)的每個測量點(diǎn)的球心坐標(biāo)同它的已知道直徑比較。有效的測頭直徑是通過計(jì)算每個測量點(diǎn)所組成的直徑與已知直徑的差值有效測頭半徑1.開機(jī)開機(jī) 運(yùn)行運(yùn)行 PcDmisPcDmis 文件管理器界面文件管理器界面選擇這一圖選擇這一圖標(biāo)可以產(chǎn)生標(biāo)可以產(chǎn)生一個新文件一個新文件夾夾這個新文件夾這個新文件夾可以改名為用可以改名為用戶名或操作員戶名或操作員姓名姓名建立一個新建立一個新文件。文件。打開一個打開一個已生成的已生成的文件。文件。設(shè)置所需設(shè)置所需的測量單的測量單位非常重位非常重要。（公要。（公、英制）、英制）輸入你輸入你要建立要建立

24、的文件的文件名名輸入相輸入相應(yīng)的測應(yīng)的測量信息量信息產(chǎn)生測頭文件產(chǎn)生測頭文件輸入測頭輸入測頭文件名，文件名，然后按回然后按回車鍵，這車鍵，這時(shí)測頭沒時(shí)測頭沒被定義顯被定義顯示為高亮示為高亮度。度。第一步第一步從清單中選從清單中選擇測座類型擇測座類型第二步第二步從這里用從這里用鼠標(biāo)單擊鼠標(biāo)單擊下拉菜單下拉菜單從清單中從清單中選擇測頭選擇測頭附件附件第三步第三步從清單中選從清單中選擇相應(yīng)的傳擇相應(yīng)的傳感器如：感器如： Tp20, Tp200等等第四步第四步從測頭清單從測頭清單中選擇所用中選擇所用的測桿，如的測桿，如：4 *20 （直直徑、長度）徑、長度）第五步第五步定義結(jié)束時(shí)定義結(jié)束時(shí)測頭系統(tǒng)的測

25、頭系統(tǒng)的配置完全圖配置完全圖示化顯示出示化顯示出來。來。Step 6從加入測頭角度從加入測頭角度按鈕輸入測頭按鈕輸入測頭度。度。需要追加其需要追加其它角度，可它角度，可通過輸入每通過輸入每一個一個A、B角角，然后對其，然后對其進(jìn)行校驗(yàn)測進(jìn)行校驗(yàn)測量。量。第七步第七步如果需要多組如果需要多組復(fù)合角度，可復(fù)合角度，可以通過以通過A、B角的起始角，角的起始角，它們的增量和它們的增量和終止角的輸入終止角的輸入來實(shí)現(xiàn)。來實(shí)現(xiàn)。第八步第八步當(dāng)所需的測當(dāng)所需的測頭位置全部頭位置全部輸入后，選輸入后，選擇擇“測量測量”。選擇手動或自選擇手動或自動校驗(yàn)測頭。動校驗(yàn)測頭。第九步第九步輸入測量標(biāo)輸入測量標(biāo)準(zhǔn)球的點(diǎn)數(shù)

26、準(zhǔn)球的點(diǎn)數(shù)。單擊單擊“測量測量”按按鈕進(jìn)行測頭校驗(yàn)鈕進(jìn)行測頭校驗(yàn)。PcDmis的工作平面的工作平面2. 零件坐標(biāo)系.在在 PC-DMIS中中, 當(dāng)計(jì)當(dāng)計(jì)算算2D距離時(shí)，和其它距離時(shí)，和其它軟件一樣，工作平面軟件一樣，工作平面的選擇非常重要。有的選擇非常重要。有效的工作平面是效的工作平面是:Z+Z-X+X-Y+Y-2. 零件坐標(biāo)系.n 什么是工作平面什么是工作平面n 工作平面是我們當(dāng)前所看的方向。例如工作平面是我們當(dāng)前所看的方向。例如：當(dāng)你想去測當(dāng)你想去測量工件的上平面時(shí)，量工件的上平面時(shí)， 工作平面是工作平面是Z+, 如果測量元素在前如果測量元素在前平面時(shí)平面時(shí),工作平面為工作平面為Y-。這一

27、選擇對于極坐標(biāo)系非常重要這一選擇對于極坐標(biāo)系非常重要，PC-DMKIS將決定當(dāng)前工作平面的將決定當(dāng)前工作平面的0度。度。2. 零件坐標(biāo)系.n * 在Z+平面，0度在X+，90度在Y+向。 * 在X+平面，0度在Y+向，90度在Z+向。 *在Y+平面，0度在X-，90度在Z+方向。2. 零件坐標(biāo)系.+ X90 deg +Y0 deg 45 deg 135 deg180 deg225 deg270 deg315 deg2. 零件坐標(biāo)系.矢量矢量方向余弦方向余弦IKMicroval, MicroXcel & Xcel Machine Axes Convention JOlder Mistral, S

28、cirocco & Typhoon Machine Axes Conventions IKJ2. 零件坐標(biāo)系.特征元素的方向和測頭的逼近方向體現(xiàn)了測量點(diǎn)的方向矢量。矢量可以被看做一個單位長的直線，并指向矢量方向。XZY+I+J+K相對于三個軸的方向矢量。I方向在X軸，J方向在Y軸，K方向在Z軸。2. 零件坐標(biāo)系.什么是矢量方向什么是矢量方向 :(+I )Z(+K )XY(+J )45I = 0.707J = 0.707 K = 045度方向矢量2. 零件坐標(biāo)系.Probe Dia0.51.002.003.004.006.00Angle ErrorMagnitude of error intro

29、duced by not probing normal to surface1.00.00000.00010.00020.00020.00030.00055.00.00100.00190.00380.00570.00760.011510.00.00390.00770.01540.02310.03090.046315.00.00880.01760.03530.05290.07090.105820.00.01600.03210.06420.09630.12840.1925期望接觸點(diǎn)導(dǎo)致的誤差法向矢量理論接觸點(diǎn)逼近方向角度2. 零件坐標(biāo)系.2. 零件坐標(biāo)系.校正坐標(biāo)系是建立零件坐標(biāo)系的過程。通過數(shù)學(xué)

30、計(jì)算將機(jī)器坐標(biāo)系和校正坐標(biāo)系是建立零件坐標(biāo)系的過程。通過數(shù)學(xué)計(jì)算將機(jī)器坐標(biāo)系和零件坐標(biāo)系聯(lián)系起來。零件坐標(biāo)系聯(lián)系起來。 建立零件坐標(biāo)系時(shí)需要做三件事： 找正 (用任何元素的方向矢量）。找正元素控制了工作平面的方向。 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸 (用所測量元素的方向矢量). 旋轉(zhuǎn)元素需垂直于已找正的元素。這控制著軸線相對于工作平面的旋轉(zhuǎn)定位。 原點(diǎn) (任意測量元素或?qū)⑵湓O(shè)為零點(diǎn)的定義了X、Y、Z值的元素)。2. 零件坐標(biāo)系.機(jī)器坐標(biāo)軸方向。所需的零件坐標(biāo)系所需的零件坐標(biāo)系XZY找正元素找正元素 = 平面平面旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)軸線 = 直線直線原點(diǎn)元素原點(diǎn)元素 = 圓圓2. 零件坐標(biāo)系.步驟 1 :找正Z軸并將Z的原點(diǎn)

31、平移到此平面上。步驟2 : 將X軸旋轉(zhuǎn)到平行于線的方向。步驟3 : 將X、Y的原點(diǎn)平移到圓上。ZXYXZY2. 零件坐標(biāo)系.測量測量3點(diǎn)確立一個平面。點(diǎn)確立一個平面。測量測量2點(diǎn)確定一條直線。點(diǎn)確定一條直線。在測平面測量一點(diǎn)。在測平面測量一點(diǎn)。2. 零件坐標(biāo)系.從工具欄選擇“工具”菜單。然后選擇零件找正。2. 零件坐標(biāo)系.從特征元素從特征元素清單中選擇清單中選擇Plane1Line1Point12. 零件坐標(biāo)系.單擊單擊“找找正正”按鈕按鈕PcDmis將找正將找正PLN1。將坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)到將坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)到平行于直線平行于直線LNE1的方向。的方向。將將 X 原點(diǎn)設(shè)置到原點(diǎn)設(shè)置到PNT1。將將 Y

32、設(shè)置到設(shè)置到 LN1 。將將 Z設(shè)置到設(shè)置到PLN1選擇要找正選擇要找正的坐標(biāo)軸的坐標(biāo)軸選擇要旋轉(zhuǎn)選擇要旋轉(zhuǎn)的軸的軸選擇元素建立選擇元素建立原點(diǎn)原點(diǎn).2. 零件坐標(biāo)系.幾何元素幾何元素元素元素: POINT最小點(diǎn)數(shù)最小點(diǎn)數(shù): 1位置位置: XYZ 位置位置矢量矢量: 無無形狀誤差形狀誤差: 無無2維維/3維維: 3維維實(shí)例實(shí)例Y555ZX輸出輸出 X = 5 Y = 5 Z = 5元素元素: 直線直線最小點(diǎn)數(shù)最小點(diǎn)數(shù): 2位置位置: 重心重心矢量矢量: 第一點(diǎn)到最后一點(diǎn)。第一點(diǎn)到最后一點(diǎn)。形狀誤差形狀誤差: 直線度直線度2維維/3維維: 2維維/3維維實(shí)例實(shí)例輸出輸出 X = 2.5 I = -1 Y = 0 J = 0 Z = 5 K = 0Y555ZX12元素元素: 圓圓最小點(diǎn)數(shù)最小點(diǎn)數(shù):3位置位置: 中心中心矢量矢量*:相應(yīng)的截平面矢量相應(yīng)的截平面矢量形狀誤差形狀誤差:圓度圓度2維維/3維維:2維維實(shí)例實(shí)例 輸出輸出 X = 2 Y = 2 Z = 0 I = 0 J = 0 K = 1 D = 4 R = 2 Y555ZX* 圓的矢量只