三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x培訓(xùn)辦法

1、79/79三坐標(biāo)講義課 學(xué)前知識(shí)三坐標(biāo)概況三坐標(biāo)組成三坐標(biāo)主要由以下幾部分組成：測(cè)量機(jī)主機(jī)，控制系統(tǒng)， 計(jì)算機(jī)（測(cè)量軟件）， 測(cè)座、測(cè)頭系統(tǒng)。測(cè)量機(jī)主機(jī) 這是測(cè)量機(jī)的基本硬件，有多種結(jié)構(gòu)形式：移動(dòng)橋式：活動(dòng)橋式測(cè)量機(jī)是使用最為廣泛的一種機(jī)構(gòu)形式。 特點(diǎn)是開敞性比較好，視野開闊，上下零件方便。運(yùn)動(dòng)速度快，精度比 較高。有小型、中型、大型幾種形式。 固定橋式：固定橋式測(cè)量機(jī)由于橋架固定，剛性好，動(dòng)臺(tái)中心驅(qū)動(dòng)、 中心光柵阿貝誤差小，以上特點(diǎn)使這種結(jié)構(gòu)的測(cè)量機(jī)精度 非常高，是高精度和超高精度的測(cè)量機(jī)的首選結(jié)構(gòu)。 高架橋式： 高架橋式測(cè)量機(jī)適合于大型和超大型測(cè)量機(jī)，適合于航空、 航天、造船行業(yè)的大型零件

2、或大型模具的測(cè)量。一般都采用 雙光柵、雙驅(qū)動(dòng)等技術(shù)，提高精度。 水平臂式： 水平臂式測(cè)量機(jī)開敞性好，測(cè)量范圍大，可以由兩臺(tái)機(jī)器共同組 成雙臂測(cè)量機(jī)，尤其適合汽車工業(yè)鈑金件的測(cè)量。 關(guān)節(jié)臂式： 關(guān)節(jié)臂式測(cè)量機(jī)具有非常好的靈活性，適合攜帶到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量， 對(duì)環(huán)境條件要求比較低。 各種結(jié)構(gòu)三坐標(biāo)“圖”以活動(dòng)橋式測(cè)量機(jī)為例，介紹三坐標(biāo)主要組成及功能： 工作臺(tái)（一般采用花崗石），用于擺放零件支撐橋架； 工作臺(tái)放置零件時(shí)，一般要根據(jù)零件的形狀和檢測(cè)要求，選擇適合的夾具或支撐。要求零件固定 要可靠，不使零件受外力變形或其位置發(fā)生變化。大零件可在工作臺(tái)上墊等高塊，小零件可以放 在固定在工作臺(tái)上的方箱上固定后測(cè)

3、量。 橋架，支撐 Z 滑架，形成互相垂直的三軸； 橋架是測(cè)量機(jī)的重要組成部分，由主、附腿和橫梁、滑架等組成。橋架的驅(qū)動(dòng)部分和光柵基本都 在主腿一側(cè)，附腿主要起輔助支撐的作用。由于這個(gè)原因，一般橋式測(cè)量機(jī)的橫梁長(zhǎng)度不超過(guò) 2.5 米，超過(guò)這個(gè)長(zhǎng)度就要使用雙光柵等措施對(duì)附腿滯后的誤差進(jìn)行補(bǔ)償，或采用其他機(jī)構(gòu)形式。 滑架，使橫梁與有平衡裝置的 Z 軸連接； 滑架連接橫梁和 Z 軸，其上有兩軸的全部氣浮塊和光柵的讀數(shù)頭、分氣座。氣浮塊和讀數(shù)頭的調(diào) 整比較復(fù)雜，直接影響測(cè)量機(jī)精度，不允許調(diào)整。 導(dǎo)軌，具有精度要求的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向軌道，是基準(zhǔn)； 導(dǎo)軌是氣浮塊運(yùn)動(dòng)的軌道，是測(cè)量機(jī)的基準(zhǔn)之一。壓縮空氣中的油和水及空

4、氣中的灰塵會(huì)污染導(dǎo)軌，造成導(dǎo)軌道直線度誤差變大，使測(cè)量機(jī)的系統(tǒng)誤差增大，影響測(cè)量精度。要保持導(dǎo)軌道完好， 避免對(duì)導(dǎo)軌磕碰，定期清潔導(dǎo)軌。光柵系統(tǒng)（光柵、讀數(shù)頭、零位片），是基準(zhǔn)； 光柵系統(tǒng)是測(cè)量機(jī)的測(cè)長(zhǎng)基準(zhǔn)。光柵是刻有細(xì)密等距離刻線的金屬或玻璃，讀數(shù)頭使用光學(xué)的方 法讀取這些刻線計(jì)算長(zhǎng)度。為了便于計(jì)算由于溫度變化造成光柵長(zhǎng)度變化帶來(lái)的誤差，采用光柵 一端固定，另一端放開，使其自由伸縮。另外在光柵尺座預(yù)置有溫度傳感器，便于有溫度補(bǔ)償功 能的系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)溫度補(bǔ)償。 零位片的作用是使測(cè)量機(jī)找到機(jī)器零點(diǎn)。機(jī)器零點(diǎn)是機(jī)器坐標(biāo)系的原點(diǎn)，是測(cè)量機(jī)誤差補(bǔ)償和測(cè) 量機(jī)行程終控制的基準(zhǔn)。 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（伺服電機(jī)、傳動(dòng)

5、帶）； 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由直流伺服電機(jī)、減速器、傳動(dòng)帶、帶輪等組成。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的狀態(tài)會(huì)影響控制系統(tǒng)的參 數(shù)，不能隨便調(diào)整?？諝廨S承氣路系統(tǒng)（過(guò)濾器、開關(guān)、傳感器、氣浮塊、氣管）； 空氣軸承（又稱氣浮塊）是測(cè)量機(jī)的重要部件，主要功能是保持測(cè)量機(jī)的各運(yùn)動(dòng)軸相互無(wú)摩擦， 由于氣浮塊的浮起高度有限而且氣孔很小，要求壓縮空氣壓力穩(wěn)定且其中不能含有雜質(zhì)、油，也 不能有水。過(guò)濾器系統(tǒng)是氣路中的最后一道關(guān)卡，由于其過(guò)濾精度高，非常容易被壓縮空氣中的 油污染，所以一定要有前置過(guò)濾裝置和管道進(jìn)行前置過(guò)濾處理。氣路中連接的空氣開關(guān)和空氣傳 感器都具有保護(hù)功能，不能隨便調(diào)整。 支承（架）、隨動(dòng)帶。 小型測(cè)量機(jī)采用支架支撐測(cè)量機(jī)

6、工作臺(tái)，中、大型測(cè)量機(jī)一般采用千斤頂支撐工作臺(tái)。都采用三 點(diǎn)支撐，在一個(gè)支撐的一側(cè)，有兩個(gè)附助支撐，只起保險(xiǎn)作用。每個(gè)支撐都有一個(gè)海綿墊，能夠 吸收振幅較小的震動(dòng)，如果安裝測(cè)量機(jī)的附近有幅度較大的震動(dòng)源，要另外采取減震措施。 三坐標(biāo)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖3.控制系統(tǒng) 這是測(cè)量機(jī)的控制中樞，主要功能：控制、驅(qū)動(dòng)測(cè)量機(jī)的運(yùn)動(dòng)，三軸同步、速度、加速度控制； 操縱盒或計(jì)算機(jī)指令通過(guò)系統(tǒng)控制單元，按照設(shè)置好的速度、加速度，驅(qū)動(dòng)三軸直流伺服電機(jī)轉(zhuǎn) 動(dòng)，并通過(guò)光柵和電機(jī)的反饋電路對(duì)運(yùn)行速度和電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，使三軸同步平穩(wěn)的按指定 軌跡運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)軌跡有飛行測(cè)量、點(diǎn)定位兩種方式，飛行方式測(cè)量效率高，運(yùn)動(dòng)時(shí)停頓少。點(diǎn)

7、定 位方式適合指定截面或指定位置的測(cè)量?？梢酝ㄟ^(guò)語(yǔ)句進(jìn)行設(shè)置。在進(jìn)入計(jì)算機(jī)指令指定的觸測(cè) 的探測(cè)距離時(shí)，控制單元會(huì)控制測(cè)量機(jī)由位置運(yùn)動(dòng)速度轉(zhuǎn)換到探測(cè)速度，使測(cè)頭慢速接近被測(cè)零件。 在有觸發(fā)信號(hào)時(shí)采集數(shù)據(jù)，對(duì)光柵讀數(shù)進(jìn)行處理； 當(dāng)通過(guò)操縱盒或計(jì)算機(jī)指令控制運(yùn)動(dòng)的測(cè)量機(jī)測(cè)頭傳感器與被測(cè)零件接觸時(shí)，測(cè)頭傳感器（簡(jiǎn)稱 “測(cè)頭”）就會(huì)發(fā)出被觸發(fā)的信號(hào)。信號(hào)傳送到控制單元后，立即令測(cè)量機(jī)停止運(yùn)動(dòng)（測(cè)頭保護(hù)功能），同時(shí)鎖存此刻的三軸光柵讀數(shù)。這就是測(cè)量機(jī)測(cè)量的一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)。 根據(jù)補(bǔ)償文件，對(duì)測(cè)量機(jī)進(jìn)行 21 項(xiàng)誤差補(bǔ)償； 測(cè)量機(jī)在制造組裝完成后，都要使用激光干涉儀和其它檢測(cè)工具對(duì) 21 項(xiàng)系統(tǒng)誤差（各軸的兩

8、個(gè) 直線度、兩個(gè)角擺誤差、自轉(zhuǎn)誤差、位置度誤差，三軸之間的兩個(gè)垂直度誤差，共 21 項(xiàng)）進(jìn)行 檢測(cè)，生成誤差補(bǔ)償文件，將這些誤差用軟件進(jìn)行補(bǔ)償，以保證測(cè)量機(jī)精度符合合同的要求。測(cè) 頭觸發(fā)后鎖存的每一個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)都要經(jīng)過(guò)誤差計(jì)算、補(bǔ)償后再傳送給計(jì)算機(jī)軟件。采集溫度數(shù)據(jù)，進(jìn)行溫度補(bǔ)償； 有溫度補(bǔ)償功能的測(cè)量機(jī)，可以根據(jù)設(shè)定的方式自動(dòng)采取各軸光柵和被測(cè)零件的溫度，對(duì)于測(cè)量 機(jī)和零件溫度由于偏離 20帶來(lái)的長(zhǎng)度誤差進(jìn)行補(bǔ)償，以保持高精度。 對(duì)測(cè)量機(jī)工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)（行程控制、氣壓、速度、讀數(shù)、測(cè)頭等），采取保護(hù)措施； 控制系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)有故障診斷功能，對(duì)測(cè)量機(jī)正常工作及安全有影響的部位進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)這些 有

9、異?，F(xiàn)象時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)采取保護(hù)措施（停機(jī)，斷驅(qū)動(dòng)電源），同時(shí)發(fā)出信息通知操作人員。 對(duì)掃描測(cè)頭的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并控制掃描: 配備有掃描功能的測(cè)量機(jī)，由于掃描測(cè)頭采集的數(shù)據(jù)量非常大，必須有專用的掃描數(shù)據(jù)處 理單元進(jìn)行處理，并控制測(cè)量機(jī)按照零件表面形狀，保持掃描接觸的方式運(yùn)動(dòng)。與計(jì)算機(jī)進(jìn)行各種信息交流。 雖然控制系統(tǒng)本身就是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，但是沒有與外界交互動(dòng)介面，其內(nèi)部的數(shù)據(jù)都要通過(guò) 與上位計(jì)算機(jī)的通訊進(jìn)行輸入和設(shè)置?？刂菩畔⒑蜏y(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)都通過(guò)信息傳輸、交流。交流方式 主要是 RS232 接口或網(wǎng)卡?？刂乒瘢刂破鲌D計(jì)算機(jī)（測(cè)量軟件） 計(jì)算機(jī)（又稱上位機(jī)）是數(shù)據(jù)處理中心，主要功能：對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)

10、置； 上位計(jì)算機(jī)通過(guò)“超級(jí)終端”方式，與控制系統(tǒng)進(jìn)行通訊并實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置等操作。可以使 用專用軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試和檢測(cè)。進(jìn)行測(cè)頭定義和測(cè)頭校正，及測(cè)針半徑補(bǔ)償: 不同的測(cè)頭配置和不同的測(cè)頭角度，測(cè)量的坐標(biāo)數(shù)值是不一樣的。為使不同配置和不同測(cè) 頭位置測(cè)量的結(jié)果都能夠統(tǒng)一進(jìn)行計(jì)算，測(cè)量軟件要求進(jìn)行測(cè)量前必須進(jìn)行測(cè)頭校正，以獲得測(cè) 頭配置和測(cè)頭角度的相關(guān)信息。以便在測(cè)量時(shí)對(duì)每個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)針半徑補(bǔ)償，并把不同測(cè)頭角度 測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)都轉(zhuǎn)換到“基準(zhǔn)”測(cè)頭位置上。建立坐標(biāo)系（零件找正） 為測(cè)量的需要，測(cè)量軟件以零件的基準(zhǔn)建立坐標(biāo)系統(tǒng)，稱零件坐標(biāo)系。零件坐標(biāo)系可以根據(jù) 需要，進(jìn)行平移和旋轉(zhuǎn)。為方便測(cè)量，可以建立多

11、個(gè)零件坐標(biāo)系。 對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和統(tǒng)計(jì)、處理； 測(cè)量軟件可以根據(jù)需要進(jìn)行各種投影、構(gòu)造、擬和計(jì)算，也可以對(duì)零件圖紙要求的各項(xiàng)形位 公差進(jìn)行計(jì)算、評(píng)價(jià)，對(duì)各測(cè)量結(jié)果使用統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。借助各種專用測(cè)量軟件可以進(jìn)行齒 輪、曲線、曲面和復(fù)雜零件的掃描等測(cè)量。 編程并將運(yùn)動(dòng)位置和觸測(cè)控制通知控制系統(tǒng)； 測(cè)量軟件可以根據(jù)用戶需要，采用記錄測(cè)量過(guò)程和脫機(jī)編程等方法編程，可以對(duì)批量零件進(jìn) 行自動(dòng)和高精度的測(cè)量或掃描。 輸出測(cè)量報(bào)告； 在測(cè)量軟件中，操作員可以按照自己需要的格式設(shè)置模板，并生成檢測(cè)報(bào)告輸出。 傳輸測(cè)量數(shù)據(jù)到指定網(wǎng)路或計(jì)算機(jī)。 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接，計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行數(shù)據(jù)、程序的輸入和輸出。軟件界面圖

12、5.測(cè)座、測(cè)頭系統(tǒng) 測(cè)座、測(cè)頭系統(tǒng)是數(shù)據(jù)采集的傳感器系統(tǒng)，主要功能：測(cè)頭傳感器在探針接觸被測(cè)點(diǎn)時(shí)發(fā)出觸發(fā)信號(hào): 測(cè)頭部分是測(cè)量機(jī)的重要部件，測(cè)頭根據(jù)其功能有：觸發(fā)式、掃描式、非接觸式（激光、光 學(xué)）等。觸發(fā)式測(cè)頭是使用最多的一種測(cè)頭，其工作原理是一個(gè)開關(guān)式傳感器。當(dāng)測(cè)針與零件產(chǎn) 生接觸而產(chǎn)生角度變化時(shí)，發(fā)出一個(gè)開關(guān)信號(hào)。這個(gè)信號(hào)傳送到控制系統(tǒng)后，控制系統(tǒng)對(duì)此刻的 光柵計(jì)數(shù)器中的數(shù)據(jù)鎖存，經(jīng)處理后傳送給測(cè)量軟件，表示測(cè)量了一個(gè)點(diǎn)。 掃描式測(cè)頭有兩種工作模式：一種是觸發(fā)式模式，一種是掃描式模式。掃描測(cè)頭本身具有三 個(gè)相互垂直的距離傳感器，可以感覺到與零件接觸的程度和矢量方向，這些數(shù)據(jù)作為測(cè)量機(jī)的控

13、 制分量，控制測(cè)量機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡。掃描測(cè)頭在與零件表面接觸、運(yùn)動(dòng)過(guò)程中定時(shí)發(fā)出信號(hào)，采集光柵數(shù)據(jù)，并可以根據(jù)設(shè)置的原則過(guò)濾粗大誤差，稱為“掃描”。掃描測(cè)頭也可以觸發(fā)方式工作， 這種方式是高精度的方式，與觸發(fā)式測(cè)頭的工作原理不同的是它采用回退觸發(fā)方式。 測(cè)頭控制器（PI200、PI7）控制測(cè)頭工作方式轉(zhuǎn)換（TP200、TP7）； TP200、TP7 測(cè)頭是高精度測(cè)頭，它們的特點(diǎn)是靈敏度高，可以接比較長(zhǎng)的測(cè)針。但是靈敏 度高會(huì)造成測(cè)量機(jī)高速運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)誤觸發(fā)。測(cè)頭控制器控制測(cè)頭在測(cè)量機(jī)高速運(yùn)動(dòng)時(shí)處于高阻 （不靈敏）狀態(tài)，觸發(fā)時(shí)進(jìn)入靈敏狀態(tài)度轉(zhuǎn)換。在手動(dòng)方式時(shí)一般都是以操縱盒的“速度控制鍵” 進(jìn)行控制狀

14、態(tài)轉(zhuǎn)換，即低速運(yùn)動(dòng)時(shí)是測(cè)頭的靈敏狀態(tài)。測(cè)座控制器根據(jù)命令控制測(cè)座旋轉(zhuǎn)到指定角度。測(cè)座控制器可以用命令或程序控制并驅(qū)動(dòng)自動(dòng)測(cè)座的旋轉(zhuǎn)到指定位置。手動(dòng)的測(cè)座只能由人 工手動(dòng)方式旋轉(zhuǎn)測(cè)座。 測(cè)頭（針）更換架可以在程序運(yùn)行中，自動(dòng)更換測(cè)頭（針），避免程序中的人工干預(yù)，提高 測(cè)量效率。 各系列測(cè)頭座，測(cè)頭，加長(zhǎng)桿，測(cè)針圖三坐標(biāo)原理運(yùn)動(dòng)原理運(yùn)動(dòng)部件是通過(guò)氣浮與花崗巖導(dǎo)軌之間形成一層氣膜來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)部件懸浮，再由伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)其運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)所需功率小，不用擔(dān)心導(dǎo)軌磨損。氣浮與導(dǎo)軌接觸圖測(cè)量原理 一把尺子，當(dāng)規(guī)定了其正方向和原點(diǎn)，則這把尺子就相當(dāng)于一個(gè)數(shù)軸；假如兩把尺子相互垂直放置，規(guī)定了兩把尺子的正方向，并且交點(diǎn)

15、為原點(diǎn)，這樣就形成一個(gè)平面直角坐標(biāo)系；同樣，三把尺子相互垂直放置，規(guī)定了三把尺子的正方向，并且規(guī)定三把尺子交點(diǎn)為原點(diǎn)，這樣就形成一個(gè)空間直角坐標(biāo)系。 三坐標(biāo)三軸導(dǎo)軌上都貼有高精度光柵尺，運(yùn)動(dòng)部件上裝有讀取光柵信號(hào)的裝置叫讀數(shù)頭，讀數(shù)頭與光柵尺的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生坐標(biāo)變化，當(dāng)規(guī)定了三軸光柵尺零位后，讀數(shù)頭就讀取的是當(dāng)前機(jī)器坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值，讀數(shù)頭再把數(shù)據(jù)通過(guò)控制系統(tǒng)傳遞到電腦、軟件。這樣我們就在軟件上看到的當(dāng)前坐標(biāo)值。 光柵尺、讀數(shù)頭“圖”計(jì)數(shù)原理在坐標(biāo)空間中，可以用坐標(biāo)來(lái)描述每一個(gè)點(diǎn)的位置。 2、 多個(gè)點(diǎn)可以用數(shù)學(xué)的方法擬合成幾何元素，如：面、線、圓、圓柱、圓錐等。 利用幾何元素的特征，如：圓的直徑

16、、圓心點(diǎn)、面的法矢、圓柱的軸線、圓錐頂點(diǎn)等可以計(jì) 算這些幾何元素之間的距離和位置關(guān)系、進(jìn)行形位公差的評(píng)價(jià)。 將復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式編寫成程序軟件，利用軟件可以進(jìn)行特殊零件的檢測(cè)。齒輪、葉片、曲線 曲面、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等。 主要算法是最小二乘法。 氣源系統(tǒng)氣路走向氣源系統(tǒng)控制原理注意事項(xiàng)四、手操器MCU lite-2 急停開關(guān) 速度旋鈕 測(cè)頭中斷指示燈 設(shè)備狀態(tài)指示燈 快慢速選鍵 測(cè)頭中斷按鍵 解除錯(cuò)誤鍵 三軸鎖定按鍵 插入GOTO指令鍵 刪除測(cè)點(diǎn)鍵 測(cè)頭角度控制鍵 自動(dòng)運(yùn)行指令鍵 元素自動(dòng)識(shí)別確認(rèn)鍵 遙控桿 五三坐標(biāo)維護(hù)及開關(guān)機(jī)步驟、開機(jī)前維護(hù)1、打開室內(nèi)空調(diào)，調(diào)整溫度到202。 2、檢查空壓機(jī)機(jī)油油位是

17、否正常。3、放掉油水（或氣水）分離器內(nèi)的水。4、檢查電路、氣路，保證滿足使用要求。5、清理導(dǎo)軌上障礙物，用脫脂棉沾取120#汽油擦拭導(dǎo)軌，在擦拭導(dǎo)軌過(guò)程中要向一個(gè)方向擦拭，不能來(lái)回擦拭，也不能擦到光柵尺上。開機(jī)步驟：打開氣源，工作壓力大于0.60Mpa接通系統(tǒng)總電源、打開控制柜電源（旋轉(zhuǎn)到“ON”位置）打開電腦打開急停開關(guān)（順時(shí)針旋轉(zhuǎn)），打開控制柜和手操器上急停開關(guān)。打開UCCservice、打開RationalDMIS。機(jī)器回零（速度旋鈕不能太?。?關(guān)機(jī)步驟用手控器移到機(jī)器到安全位置（三軸離零位100mm）把測(cè)座旋轉(zhuǎn)到A90 B180的安全位置按下操縱盒或控制柜上的急停按鈕保存數(shù)據(jù)，退出Ra

18、tionalDMIS、UCCservice測(cè)量軟件關(guān)閉電腦斷開控制柜總電源、關(guān)閉設(shè)備總氣源開關(guān)關(guān)閉空氣壓縮機(jī)電源月維護(hù)、季度維護(hù) 、年維護(hù)請(qǐng)參考機(jī)器保養(yǎng)制度。六.客戶基礎(chǔ)知識(shí)摸底1.電腦操作2.機(jī)械知識(shí)（識(shí)圖能力），計(jì)量知識(shí)（形為公差及誤差分析）3.立體幾何、立體解析幾何4.計(jì)算機(jī)語(yǔ)言課 測(cè)頭校正一、測(cè)頭校正的目的校正各測(cè)針的位置關(guān)系。需圖示講解校正當(dāng)前環(huán)境下測(cè)針的半徑。需圖示講解二、測(cè)針的旋轉(zhuǎn)方向A角：上下旋轉(zhuǎn)（MH20I,MH8等A角范圍0- 90;PH10T,PH10M等A角范圍0- 105）B角：圍繞Z軸旋轉(zhuǎn)（左負(fù)右正旋轉(zhuǎn)）（-180、+180）。MH20I,MH8等A、B分度角15為

19、一刻度。PH10T,PH10M等A、B分度角7.5為一刻度。測(cè)頭構(gòu)建測(cè)頭構(gòu)建示圖（以MH20I為例）測(cè)頭構(gòu)建示圖（以PH10T為例）測(cè)針命名：測(cè)針加長(zhǎng)桿： 測(cè)針：M2 30 3TO M2 M2 20 4螺紋長(zhǎng)度直徑 螺紋 螺紋長(zhǎng)度紅寶石直徑四、更新效驗(yàn)規(guī)1標(biāo)準(zhǔn)球支撐桿直徑10-12（mm） 標(biāo)準(zhǔn)球直徑1925.00 標(biāo)準(zhǔn)球的坐姿為豎直放置 根據(jù)實(shí)際情況定 更新校驗(yàn)規(guī)，校驗(yàn)規(guī)取名，輸入直徑標(biāo)準(zhǔn)球 手動(dòng)測(cè)5點(diǎn)，“”接受，再跟據(jù)實(shí)際修改支撐桿直徑。根據(jù)實(shí)際需求添加針位，在測(cè)針界面拖拽所要校正的針位名稱到校驗(yàn)規(guī)，開始“繼續(xù)”。3. 校正測(cè)針時(shí)應(yīng)注意哪些問題：根據(jù)待測(cè)位置擺放工件的情況和精度要求，選擇合

20、理的測(cè)針。保證測(cè)針和各接合點(diǎn)緊固和清潔干凈。確保相關(guān)配置參數(shù)正確。根據(jù)測(cè)量的需要，確定測(cè)針的針位方向。校正后，觀察形狀誤差和測(cè)針半徑是否正常。第三節(jié)課 基本幾何元素測(cè)量一矢量的概念 矢量是測(cè)量機(jī)應(yīng)用中的一個(gè)非常重要的概念，要牢固掌握。 矢量是物理學(xué)和數(shù)學(xué)中一個(gè)表示力、速度等等一個(gè)概念。在測(cè)量機(jī)的應(yīng)用中主要使用它在表示方 向上的意義。幾何矢量：在空間有一定長(zhǎng)度和一定方向的線段。簡(jiǎn)稱“矢量”。單位矢量：長(zhǎng)度為一個(gè)單位長(zhǎng)的矢量叫“單位矢量”。測(cè)量機(jī)中使用的矢量都是單位矢量。矢量在坐標(biāo)軸上的投影，稱為矢量在坐標(biāo)軸上的分解，又稱為矢量的坐標(biāo)。 通過(guò)矢量的坐標(biāo)，可以知道矢量的空間方向。 矢量的用途，觸測(cè)（

21、回退）方向、面的法矢、線的方向矢量、圓柱軸線的方向矢量、圓錐的 軸線矢量二測(cè)量軟件如何描述幾何元素（元素的特征）1、 面，均值點(diǎn)、法向矢量。 2、線，均值點(diǎn)、方向矢量、工作平面（投影面）。3、圓，圓心、直徑（半徑）、工作平面（投影平面）。 4、圓柱，均值點(diǎn)（軸線上）、直徑（半徑）、軸線方向矢量。5、圓錐，錐頂點(diǎn)、錐角（半角）、錐的軸線矢量。球，球心、直徑（半徑）。 圓、圓柱、圓錐、球有內(nèi)、外之分三元素的測(cè)量方法、結(jié)果定義和補(bǔ)償方向1、點(diǎn)a.X、Y、Z表示該點(diǎn)在當(dāng)前坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值；i，j，k表示矢量方向。測(cè)針半徑補(bǔ)償方法：如右圖b.手動(dòng)采點(diǎn)時(shí)，因?yàn)椴牲c(diǎn)方向無(wú)法控制，所以規(guī)定探測(cè)方向與那一坐標(biāo)軸

22、夾角最小就延該軸方向補(bǔ)償測(cè)針半徑。（斜面上采點(diǎn)要選取工作平面）c.自動(dòng)采點(diǎn)時(shí)，根據(jù)給定的矢量方向補(bǔ)償。2、直線a.測(cè)點(diǎn)數(shù)：大于等于2個(gè)點(diǎn)X、Y、Z：表示該直線中點(diǎn)在當(dāng)前坐標(biāo)系下坐標(biāo)值。i、j、k：表示該直線的矢量方向（與X、Y、Z的夾角的cos值。b.直線的正方向：是起點(diǎn)指向終點(diǎn)。c.測(cè)針半徑補(bǔ)償方法：探測(cè)方向與球心連線所確定一平面，在該平面內(nèi)沿垂直于球心連線的方向補(bǔ)償半徑。d.注意：探測(cè)方向與理論補(bǔ)償方向的夾角不能大于45。e.計(jì)算方法：當(dāng)測(cè)的點(diǎn)數(shù)大于2時(shí)，先針對(duì)觸發(fā)瞬間紅寶石球心采用最小二乘法或最小條件法擬合直線，再延垂直該直線的方向補(bǔ)償半徑。3、平面a.測(cè)點(diǎn)數(shù)：4個(gè)點(diǎn)（在平面最大的范圍內(nèi)

23、均勻取點(diǎn)）X、Y、Z：表示平面中心點(diǎn)的坐標(biāo)值。i、j、k：表示平面的法線與X、Y、Z的夾角的COS值。Form：表示平面度誤差。b.平面的正方向：是向?qū)嶓w的外部為正。c.測(cè)針半徑補(bǔ)償方法：用觸發(fā)瞬間測(cè)針球心擬合一平面，沿垂直于平面的方向補(bǔ)償半徑。d.當(dāng)測(cè)的點(diǎn)數(shù)大于3時(shí)，先針對(duì)觸發(fā)瞬間紅寶石球心采用最小二乘法或最小條件法擬合平面，再延垂直該平面的方向補(bǔ)償半徑。四、球a.測(cè)點(diǎn)數(shù)：5個(gè)點(diǎn)（在球面最大的范圍內(nèi)取點(diǎn)）X、Y、Z：表示球心在當(dāng)前坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值。D：表示球的直徑。Form：表示球的圓度誤差。b.當(dāng)測(cè)的點(diǎn)數(shù)大于4時(shí)，先針對(duì)觸發(fā)瞬間紅寶石球心采用最小二乘法擬合球，補(bǔ)償半徑。五、圓柱測(cè)量方法：每

24、個(gè)截面上測(cè)4個(gè)點(diǎn)，截面數(shù)2個(gè)截面。X、Y、Z：表示第中心截面圓心坐標(biāo)值。i、j、k：表示圓柱的軸線與X、Y、Z的夾角的COS值。直徑：表示圓柱的直徑。距離：表示所測(cè)圓柱最大截面跨距。Form：表示圓柱度的誤差。圓柱的正方向：從第一截面圓指向最后一截面圓。六、圓錐測(cè)量方法：與圓柱相同。X、Y、Z：表示錐頂點(diǎn)的坐標(biāo)值。i、j、k：表示圓柱的軸線與X、Y、Z的夾角的COS值。角度：表示圓錐的錐角。距離：表示所測(cè)圓錐最大截面跨距。Form：表示圓錐度的形狀誤差。圓錐的正方向：遠(yuǎn)離是實(shí)體（外錐正方向從大圓指向頂點(diǎn)，內(nèi)錐正方向從頂點(diǎn)指向大圓）七、圓測(cè)量方法：（在圓周最大范圍內(nèi)均勻采點(diǎn)）1.直接測(cè)量。（缺點(diǎn)

25、是圓要擺正）2.在圓的表面上取點(diǎn)，以平面為矢量取圓的4個(gè)點(diǎn)。先測(cè)矢量（垂直于圓柱軸線的基準(zhǔn)）平面，再在圓周上4個(gè)點(diǎn)作圓。（在作圓時(shí)，把該平面拖放到“最靠近的CRD平面”，接受。）3.先測(cè)基準(zhǔn)并找正，再在圓周上取4個(gè)點(diǎn)作圓。4.向量創(chuàng)建測(cè)量：先在端面按設(shè)定點(diǎn)數(shù)測(cè)點(diǎn)，再在圓周上均勻測(cè)4個(gè)點(diǎn)作圓。元的計(jì)算方法：最小二乘法（常規(guī)計(jì)算方法）；最大空?qǐng)A法（也叫最大內(nèi)貼圓即內(nèi)圓做位置度最大實(shí)體原則計(jì)算時(shí)用MMC）；最小覆蓋圓(也叫最小外接圓即外圓做做位置度最大實(shí)體原則計(jì)算時(shí)用LMC)X、Y、Z：表示圓心的坐標(biāo)值。D：表示圓的直徑。 Form：表示圓度的誤差。八、圓弧測(cè)量方法：與圓相同X、Y、Z：表示圓心的坐

26、標(biāo)值。R：表示圓弧半徑。A: 表示所測(cè)圓弧圓角度。 Form：表示圓度的誤差。測(cè) 點(diǎn) 數(shù)：的圓弧5個(gè)點(diǎn)以上 的圓弧10個(gè)點(diǎn)以上 到的圓弧20個(gè)點(diǎn)以上 的圓弧測(cè)不準(zhǔn) 九、橢圓測(cè)量方法：與圓相同測(cè) 點(diǎn) 數(shù); 6個(gè)點(diǎn)X、Y、Z：表示橢圓的坐標(biāo)值L：表示橢圓的長(zhǎng)軸 W：表示橢圓的短軸I1,J1,K1：表示橢圓的長(zhǎng)軸的方向。十、方槽測(cè)量方法：如右圖所示X、Y、Z：表示方槽中心點(diǎn)的坐標(biāo)值L、W：表示方槽的長(zhǎng)和寬I1,J1,K1：表示方槽的長(zhǎng)邊的方向。十一、圓槽“2圓圓鍵槽”測(cè)量方法：如右圖所示2.“圓槽”測(cè)量方法：如右圖所示3.X、Y、Z：表示圓槽中心點(diǎn)的坐標(biāo)值L、W：分別表示圓槽的長(zhǎng)和寬I1,J1,K1

27、：表示圓槽的長(zhǎng)邊的方向。十二、圓環(huán)測(cè)量方法：如右圖所示X、Y、Z：表示圓環(huán)的中心坐標(biāo)值R：表示分度圓的半徑（如右圖R）r：表示截面圓半徑（如右圖r）總結(jié)：點(diǎn)、圓、圓弧、橢圓、球、方槽、圓槽定義為點(diǎn)元素。 直線、圓柱、圓錐定義為線元素（包含構(gòu)造線元素）。未知曲線掃描先測(cè)起始點(diǎn)、再測(cè)方向點(diǎn)，最后測(cè)終止點(diǎn)。再把測(cè)正移動(dòng)到起始點(diǎn)附近-掃描位置曲面掃面先測(cè)起始點(diǎn)、再測(cè)方向點(diǎn)，測(cè)終止點(diǎn)，最后測(cè)邊界點(diǎn)。再把測(cè)正移動(dòng)到起始點(diǎn)附近-掃描。課 構(gòu)造元素的測(cè)量分中點(diǎn)元素與點(diǎn)元素求對(duì)稱結(jié)果為：兩點(diǎn)連線線段中心點(diǎn)坐標(biāo)值或過(guò)中點(diǎn)并垂直于兩點(diǎn)連線的平面。線元素與線元素求對(duì)稱結(jié)果為：點(diǎn)、線、面；通常我們需要過(guò)兩條直線公垂線段

28、中心的角平分線。其他結(jié)果根據(jù)情況而定。平面與平面求對(duì)稱結(jié)果為：兩個(gè)平面的角平分面。其他情況視情況而定。4.分中結(jié)果種類很多，以上為常見情況，特殊情況請(qǐng)參考軟件說(shuō)明書。平行過(guò)直線（線元素）外一點(diǎn)（點(diǎn)元素）作該線的平行線。過(guò)平面外一點(diǎn)（點(diǎn)元素）作該面的平行平面。相交線（軸線）與線（軸線）相交結(jié)果為：兩條直線公垂線段中點(diǎn)的坐標(biāo)值。直線與圓球相交結(jié)果為：把直線投影到與圓所在的平面內(nèi)，再與圓求相交。直線與圓柱相交分為直線與表面相交，直線與軸線相交。圓與圓相交兩個(gè)圓必須在同一平面內(nèi)，相交的結(jié)果為兩個(gè)點(diǎn)（如下圖）：平面與圓柱相交平面和圓柱的軸線相交：結(jié)果為點(diǎn)。平面和圓柱的表面相交結(jié)果為過(guò)圓柱軸線與平面交點(diǎn)處

29、的圓柱上的圓（要求是平面的垂直線與圓柱的夾角小于1，自動(dòng)調(diào)整為圓。）否則為曲線。圓柱（圓錐）與圓柱（圓錐）相交分為：軸線與軸線相交軸線與表面相交表面與軸線相交表面與表面相交：結(jié)果為曲線。四、垂線1.過(guò)直線（線元素）外一點(diǎn)（點(diǎn)元素）作該線的平行垂直線。2.過(guò)平面外一點(diǎn)（點(diǎn)元素）作該面的垂直平面。五、相切通過(guò)點(diǎn)元素（簡(jiǎn)化為點(diǎn)的元素、簡(jiǎn)化為線的元素、圓元素、測(cè)量點(diǎn)），相貼與相貼元素（可簡(jiǎn)化為線元素、平面元素、圓元素、圓柱元素），可得到直線元素、平面元素。例如下圖：過(guò)圓外一點(diǎn)有兩條線與該圓相切。投影把點(diǎn)元素或線元素投影到平面上進(jìn)行下一步運(yùn)算：例如下圖要求兩空中心距。所有可能情況下面一一介紹：A 可能的

30、構(gòu)造結(jié)果元素有: 點(diǎn)元素,、直線元素、 圓元素,、圓弧元素,、橢圓元素。B 投影構(gòu)造元素可以是:點(diǎn)元素、邊界點(diǎn)元素、直線元素、圓元素、圓弧元素、橢圓元素、鍵槽元素。關(guān)于測(cè)量點(diǎn):用戶可以從元素屬性頁(yè)中拖放測(cè)量點(diǎn)條目到構(gòu)造窗口中的元素輸入框,拖放后元素輸入框會(huì)變?yōu)槿缦聢D所示: ，其中圖標(biāo)表示當(dāng)前拖放的是測(cè)量點(diǎn)且是實(shí)際值,當(dāng)是理論值時(shí)圖標(biāo)為.輸入框中顯示的是測(cè)量點(diǎn)所在的元素的名稱,右邊的數(shù)字表示此測(cè)量點(diǎn)是元素的第幾個(gè)測(cè)量點(diǎn).通過(guò)測(cè)量點(diǎn)構(gòu)造產(chǎn)生的DMIS語(yǔ)句如下: CONST/POINT,F(PROJPT1),PROJPT,FA(CIR1)1C投影到構(gòu)造元素可以是:直線元素、平面元素、圓元素、圓弧元素

31、、圓柱元素、圓錐元素、圓球元素、橢圓元素、鍵槽元素、曲線元素、曲面元素、工作平面。平移A 可能的構(gòu)造結(jié)果元素有:點(diǎn)元素、邊界點(diǎn)元素、直線元素、平面元素、圓元素、圓弧元素、圓柱元素、圓錐元素、圓球元素、橢圓元素、鍵槽元素、曲線元素。B 移動(dòng)構(gòu)造元素可以是:點(diǎn)元素、邊界點(diǎn)元素、直線元素、平面元素、圓元素、圓弧元素、圓柱元素、圓錐元素、圓球元素、橢圓元素、鍵槽元素、曲線元素。根據(jù)不同的移動(dòng)方式和拖放的移動(dòng)方式構(gòu)造元素, 移動(dòng)參數(shù)輸入窗口會(huì)自動(dòng)顯示出不同的參數(shù)輸入窗口.C.平移方式有以下三種如下圖所示：以當(dāng)前坐標(biāo)系為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行距離平移；以當(dāng)前坐標(biāo)系為標(biāo)準(zhǔn)給定平移的矢量方向，輸入平移距離；材料偏移：及元素

32、縮放。擬合元素組合構(gòu)造。A 可能的構(gòu)造結(jié)果元素有:直線元素、平面元素、圓元素、圓柱元素、圓錐元素、圓球元素。B構(gòu)造元素可以是: 可以簡(jiǎn)化為點(diǎn)的元素、曲線元素、測(cè)量點(diǎn)。例如：下圖要求用四個(gè)小圓圓心組合一個(gè)大分度圓鏡像元素鏡像計(jì)算。指將點(diǎn)、線、面等元素關(guān)于某一元素做出它的鏡像元素。邊界要邊界構(gòu)造的元素可以是直線元素,平面元素,圓柱元素和圓錐元素.要邊界構(gòu)造的元素窗口接受從元素?cái)?shù)據(jù)區(qū)和圖形區(qū)拖放元素.要構(gòu)造的元素分為：點(diǎn)元素與平面元素兩種。根據(jù)所需結(jié)果不同所需構(gòu)造元素?cái)?shù)目也有不同。十一、圓錐計(jì)算用一個(gè)點(diǎn)元素及圓元素構(gòu)造出一個(gè)圓錐元素。構(gòu)造方式有直徑,距離和頂點(diǎn)3種,選擇不同的構(gòu)造方式,旁邊的參數(shù)輸入

33、窗口會(huì)隨之變化.極限只能構(gòu)造出點(diǎn)元素。極值選項(xiàng)有最小極值點(diǎn)和最大極值點(diǎn)兩個(gè)選項(xiàng).當(dāng)構(gòu)造方法選擇VEC方式時(shí),給定向量輸入窗口用來(lái)輸入構(gòu)造需要的向量值.平移平面將平面進(jìn)行指定距離平移，共有3個(gè)距離參數(shù)輸入窗口,用來(lái)指定相距3個(gè)構(gòu)造元素的偏移距離D1,D2,D3.元素變換1.轉(zhuǎn)換元素列表窗口接受從元素?cái)?shù)據(jù)區(qū)或直接從圖形區(qū)拖放元素. 轉(zhuǎn)換元素列表窗口左邊標(biāo)簽名一欄顯示的是拖放元素的名稱,右邊的只轉(zhuǎn)換理論元素一欄用來(lái)設(shè)置是否只是轉(zhuǎn)換理論元素,如果選中其中的復(fù)選框就會(huì)在轉(zhuǎn)換時(shí)只轉(zhuǎn)換理論元素,如果不選中就會(huì)同時(shí)轉(zhuǎn)換理論元素和實(shí)際元素(如果實(shí)際元素存在).2.轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系輸入窗口用來(lái)輸入轉(zhuǎn)換前后的坐標(biāo)系. 轉(zhuǎn)

34、換坐標(biāo)系輸入窗口接受從坐標(biāo)系數(shù)據(jù)區(qū)拖放坐標(biāo)系.多點(diǎn)偏移平面構(gòu)造元素列表窗口接受從元素?cái)?shù)據(jù)區(qū)或直接從圖形區(qū)拖放元素. 構(gòu)造元素列表窗口的左邊一欄顯示拖放的元素的名稱,右邊一欄用來(lái)輸入距離拖放元素的偏移距離.默認(rèn)情況下,當(dāng)拖放到列表窗口中的元素的偏移距離為0,用戶可以通過(guò)鼠標(biāo)單擊列表窗口中的偏移距離來(lái)編輯輸入合適的偏移距離.拷貝創(chuàng)建元素理論元素可以從元素?cái)?shù)據(jù)區(qū)圖形區(qū)拖放，此窗口僅接受理論元素Sweep構(gòu)造Sweep構(gòu)造：可拖放的元素為二維元素 課 坐標(biāo)系的建立一、坐標(biāo)系的概念 1、 制定了正向的直線稱為軸，加入刻度后稱為數(shù)軸?？梢员硎军c(diǎn)的 1D 位置。 2、 在平面上選定兩條互相垂直的數(shù)軸，分別指

35、定這兩條數(shù)軸的正向，把兩數(shù)軸的交點(diǎn)稱為原點(diǎn)， 形成一個(gè)平面（直角）坐標(biāo)系（2D）。平面坐標(biāo)系可分為四個(gè)象限，用不同符號(hào)組合，可以表示 點(diǎn)在各象限的位置。（見下圖）3、 三條互相垂直的坐標(biāo)軸和三軸相交的原點(diǎn)，構(gòu)成三維空間坐標(biāo)系（3D）?？臻g的任意一點(diǎn)投 影到三軸就會(huì)有三個(gè)相應(yīng)的數(shù)值，有了三軸相應(yīng)數(shù)值，就對(duì)應(yīng)空間點(diǎn)。即把點(diǎn)數(shù)字化描述。 空間坐標(biāo)系有 8 個(gè)褂限，用不同正負(fù)號(hào)組合可以分辨出點(diǎn)的空間所在的褂限和位置。 有三個(gè)工作（投影）平面 XY、YZ、XZ 可以進(jìn)行點(diǎn)（元素）的投影。 坐標(biāo)系可以根據(jù)需要進(jìn)行平移、旋轉(zhuǎn)。 4、 坐標(biāo)測(cè)量機(jī)中的坐標(biāo)系 原始坐標(biāo)系（開機(jī)時(shí)的坐標(biāo)系，沒有意義）。 在打開控制

36、系統(tǒng)的瞬間，光柵計(jì)數(shù)單元開始工作，雖然這時(shí)測(cè)量機(jī)符合坐標(biāo)系的定義，但由于這時(shí)測(cè)量機(jī)系統(tǒng)誤差補(bǔ)償程序沒有被激活，所以這個(gè)“原始坐標(biāo)系”對(duì)于我們沒有意義。機(jī)器坐標(biāo)系（回機(jī)器零位后的坐標(biāo)系，又稱機(jī)器坐標(biāo)系）。 測(cè)量機(jī)開機(jī)執(zhí)行了“回家”過(guò)程后，測(cè)量機(jī)三軸光柵都從機(jī)器零點(diǎn)開始計(jì)數(shù)，補(bǔ)償程序被激活，測(cè)量機(jī)處于正常工作狀態(tài)，這時(shí)測(cè)量的點(diǎn)坐標(biāo)都相對(duì)機(jī)器零點(diǎn)，稱“機(jī)器坐標(biāo)系”。零件坐標(biāo)系（利用零件的基準(zhǔn)建立的坐標(biāo)系）。 在測(cè)量機(jī)過(guò)程中，我們往往需要利用零件的基準(zhǔn)建立坐標(biāo)系來(lái)評(píng)價(jià)公差、進(jìn)行輔助測(cè)量、指 定零件位置等，這個(gè)坐標(biāo)系稱“零件坐標(biāo)系”。建立零件坐標(biāo)系要根據(jù)零件圖紙指定的 A、B、C 基準(zhǔn)的順序指定第一軸、

37、第二軸和坐標(biāo)零點(diǎn)。順序不能顛倒。零件坐標(biāo)系的使用非常靈活、方便， 可以為我們提供很多方便。甚至可以利用零件坐標(biāo)系生成我們測(cè)不到元素。 為方便測(cè)量一些特殊的數(shù)據(jù)，可以利用零件坐標(biāo)系進(jìn)行輔助測(cè)量。 零件坐標(biāo)系的意義 找正零件（零件的放置與機(jī)器坐標(biāo)系不平行）； 零件在工作臺(tái)上放置時(shí)不可能與機(jī)器坐標(biāo)系完全重合，在測(cè)量過(guò)程中會(huì)因投影平面等問 題出現(xiàn)誤差，所以要使用零件的基準(zhǔn)來(lái)建立坐標(biāo)系，又稱“找正零件”。 建立零件基準(zhǔn)；在一些求距離、觀察坐標(biāo)位置、求輪廓、位置度等計(jì)算時(shí)，需要使用零件基準(zhǔn)，建立零 件坐標(biāo)系后，可以以這些基準(zhǔn)為參照，方便我們得出結(jié)論。 指出零件放置的位置，運(yùn)行程序；在編制 零件 的測(cè)量程序

38、時(shí)，多數(shù)情況下要以零件坐標(biāo)系為基礎(chǔ)來(lái)編制。這樣在零件位置變化時(shí)，只要粗建零件坐標(biāo)系，就可使程序自動(dòng)運(yùn)行測(cè)量。使零件與 CAD 模型坐標(biāo)系一致；在使用 CAD 模型的情況下，首先要使被測(cè)零件與 CAD 模型的坐標(biāo)系統(tǒng)一致，以獲得 零件的理論數(shù)據(jù)，便于進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量、編程、進(jìn)行輪廓比對(duì)、輸出檢測(cè)報(bào)告等。零件坐標(biāo)系可以根據(jù)需要建立若干個(gè)。 二、基準(zhǔn)的選取原則是：先考慮裝配基準(zhǔn)，再考慮設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，最后考慮加工基準(zhǔn)。選擇精度要求高的作為基準(zhǔn)。選擇較長(zhǎng)軸線或較大平面作為基準(zhǔn)。坐標(biāo)系的建立思想第一步：激活機(jī)器坐標(biāo)系（回到機(jī)床坐標(biāo)系下）。第二步：找正第一軸。一般情況下，用第一基準(zhǔn)來(lái)確定第一軸。確定第一軸的元素一般

39、為是平面和線元素。平面確定第一軸的含義：把某一坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)至與待平面的法線平行。當(dāng)選擇+X、+Y、+Z坐標(biāo)軸的正方向與平面的正方向一致；選擇-X、-Y、-Z坐標(biāo)軸的正方向與平面的正方向相反。線元素確定第一軸的含義：把某一坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)至該線平行。當(dāng)選擇+X、+Y、+Z坐標(biāo)軸的正方向與該線的正方向一致。選擇-X、-Y、-Z坐標(biāo)軸的正方向與該線的正方向相反。第三步：確定第二軸（也叫平面內(nèi)找正）。一般情況下，第二基準(zhǔn)確定第二軸。確定第二軸的元素，一般情況下為線元素（構(gòu)造線元素）。平面也可以確定第二軸，是用平面的法線確定第二軸。確定第二軸的含義：先把該線投影到第一基準(zhǔn)平面上，或延第一基準(zhǔn)軸線方向投影（軟件內(nèi)

40、部進(jìn)行），再把某一坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)至某一投影后的直線平行。當(dāng)選擇+X、+Y、+Z坐標(biāo)軸的正方向與該線的正方向一致。選擇-X、-Y、-Z坐標(biāo)軸的正方向與該線的正方向相反。當(dāng)?shù)诙鶞?zhǔn)面與第一平面不垂直時(shí)，第二基準(zhǔn)要測(cè)平面，作確定第二軸的元素或兩平面交線作確定第二軸的元素?？偨Y(jié)：第一軸和確定第二軸確定X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)軸的方向，坐標(biāo)平移是確定坐標(biāo)系的位置。第四步：坐標(biāo)平移（也叫置零位），目的是確定坐標(biāo)系原點(diǎn)。常用的，三軸同時(shí)坐標(biāo)平移。當(dāng)確定坐標(biāo)系原點(diǎn)的位置時(shí)，可使用該方法。（比如球心、對(duì)稱中心、交點(diǎn)處、投影處、垂足點(diǎn)處等等）先平移兩個(gè)坐標(biāo)軸的方向，再平移第三軸的方向。（比如當(dāng)圖紙要求，把坐標(biāo)系原點(diǎn)放到某一

41、圓心和某一平面上時(shí)，可以使用此方法。）三軸分別坐標(biāo)平移。（比如圖紙要求，把坐標(biāo)系原點(diǎn)放到方形工件菱角上（交點(diǎn)）時(shí)，可以使用該方法。）判定一：判斷組成坐標(biāo)系原點(diǎn)的三個(gè)平面，是否與三個(gè)坐標(biāo)軸垂直。若垂直可使用方法1和3，如果不垂直，就只能使用方法1。判定二：當(dāng)圖紙要求把坐標(biāo)系原點(diǎn)放到某一平面上時(shí)，判斷該平面與哪一個(gè)坐標(biāo)軸垂直，就把哪個(gè)坐標(biāo)軸的方向平移。判定三：當(dāng)圖紙要把坐標(biāo)系原點(diǎn)放到某一坐標(biāo)值時(shí)，判斷該圓所在的軸線與哪一個(gè)坐標(biāo)值平行，就把另外兩個(gè)坐標(biāo)值的方向平移。第五步：理論坐標(biāo)系變換理論坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)的正方向遵守右手規(guī)則。理論坐標(biāo)系平移向正方向平移為正，向負(fù)方向平移為負(fù)。坐標(biāo)系創(chuàng)建 坐標(biāo)平移將坐

42、標(biāo)系進(jìn)行不超過(guò)三軸的位置平移，平移不會(huì)改變坐標(biāo)系軸向。更新理論值:新坐標(biāo)系創(chuàng)建后,元素理論值會(huì)變換到新坐標(biāo)系下,所以在變換前元素理論值與在理論坐標(biāo)系下的理論值相同.預(yù)覽：當(dāng)這個(gè)按鈕可用時(shí),點(diǎn)擊此按鈕用戶可以在圖形區(qū)觀看到要產(chǎn)生的新坐標(biāo)系.但這個(gè)按鈕不新生成任何坐標(biāo)系.添加坐標(biāo)系：這個(gè)按鈕以新坐標(biāo)系窗口中的名稱創(chuàng)建一個(gè)新坐標(biāo)系. 但不激活這個(gè)坐標(biāo)系成為當(dāng)前坐標(biāo)系.添加/激活坐標(biāo)系：這個(gè)按鈕執(zhí)行 按鈕的功能,同時(shí)激活這個(gè)新坐標(biāo)系成為當(dāng)前坐標(biāo)系坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)將坐標(biāo)系進(jìn)行單個(gè)軸向旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度可以手動(dòng)填入，也可以使用元素，使用元素是需要將左下角“使用元素”選項(xiàng)打鉤。旋轉(zhuǎn)好后預(yù)覽，添加激活。生成坐標(biāo)系建立坐標(biāo)

43、系一般使用元素為面、線、點(diǎn)三個(gè)元素，點(diǎn)有時(shí)候會(huì)是一個(gè)圓元素來(lái)使用，軟件會(huì)默認(rèn)使用圓心為坐標(biāo)原點(diǎn)，其他兩個(gè)元素類似。拖放好元素后，可以在元素前方方向選項(xiàng)選擇坐標(biāo)軸方向，根據(jù)需求來(lái)定，如果拖放元素不符合建立坐標(biāo)系需要元素，則無(wú)法預(yù)覽，在一切都正確情況下預(yù)覽，然后添加激活。三點(diǎn)偏移坐標(biāo)系創(chuàng)建一個(gè)平面,這個(gè)平面是通過(guò)分別輸入與可簡(jiǎn)化為點(diǎn)的元素的距離,同時(shí)是這個(gè)平面方向和選擇的新坐標(biāo)軸方向?qū)R.將坐標(biāo)原點(diǎn)平移到這個(gè)平面是可選的。三點(diǎn)擬合坐標(biāo)系指測(cè)量三個(gè)實(shí)際點(diǎn)，然后輸入數(shù)模理論上所測(cè)三點(diǎn)的理論數(shù)值，然后添加激活坐標(biāo)系。兩點(diǎn)偏移坐標(biāo)系兩點(diǎn)偏移是在2維平面中進(jìn)行的.它只在3維當(dāng)前坐標(biāo)系的其中一個(gè)平面中進(jìn)行.可

44、選擇的平面有XY平面,YZ平面,和ZX平面.當(dāng)選擇一個(gè)工作平面后,相應(yīng)的輸入窗口(青線框和紫線框)就會(huì)改變它們的坐標(biāo)類型(例如從 X, Y 變到 Y , Z)第一個(gè)可簡(jiǎn)化為點(diǎn)的元素在這個(gè)新坐標(biāo)系中的位置值將與右邊的輸入窗口(青線框)中的數(shù)值相同,同時(shí)第二個(gè)可簡(jiǎn)化為點(diǎn)的元素，在這個(gè)新坐標(biāo)系中的偏移值也由右邊的輸入窗口決定(下面會(huì)進(jìn)一步說(shuō)明).六點(diǎn)擬合坐標(biāo)系主要應(yīng)用于數(shù)模對(duì)齊工件。使用輸入列表窗口中的6個(gè)精確的可簡(jiǎn)化為點(diǎn)的元素來(lái)創(chuàng)建一個(gè)新坐標(biāo)系,使這些點(diǎn)在新坐標(biāo)系中的位置值與輸入列表窗口中顯示的數(shù)值相同或最接近.選擇正確的坐標(biāo)系很重要.六點(diǎn)擬和的功能是創(chuàng)建一個(gè)修正轉(zhuǎn)換將當(dāng)前坐標(biāo)系映射為新坐標(biāo)系.多

45、點(diǎn)擬合坐標(biāo)系主要應(yīng)用于無(wú)法直接建立坐標(biāo)系模型對(duì)齊時(shí)。使用輸入列表窗口中的所有可簡(jiǎn)化為點(diǎn)的元素來(lái)創(chuàng)建一個(gè)新坐標(biāo)系,使這些點(diǎn)在新坐標(biāo)系中的位置值與輸入列表窗口中顯示的數(shù)值相同或最接近。 合并坐標(biāo)系主要用于數(shù)模對(duì)齊工件。通過(guò)變換一個(gè)已存在的坐標(biāo)系來(lái)創(chuàng)建新坐標(biāo)系.這種變換與其他兩種坐標(biāo)系是相同的關(guān)系選擇正確的坐標(biāo)系很重要. 這個(gè)坐標(biāo)系窗口的功能是創(chuàng)建一個(gè)修正轉(zhuǎn)換將當(dāng)前坐標(biāo)系映射為新坐標(biāo)系.這個(gè)窗口默認(rèn)會(huì)顯示當(dāng)前坐標(biāo)系的名稱.可以從坐標(biāo)系數(shù)據(jù)窗口拖放某個(gè)坐標(biāo)系到這個(gè)窗口.基準(zhǔn)坐標(biāo)中的坐標(biāo)系可以是當(dāng)前坐標(biāo)系也可以是其他坐標(biāo)系.當(dāng)前坐標(biāo)系 經(jīng)過(guò)變換產(chǎn)生一個(gè)新坐標(biāo)系.注意:合并坐標(biāo)系不產(chǎn)生任何DMIS語(yǔ)句.注

46、意:三點(diǎn)擬和坐標(biāo)系只更新元素列表窗口中的元素理論值到新坐標(biāo)系中10.3-2-1創(chuàng)建坐標(biāo)系方法II主要用于數(shù)模對(duì)齊工件。使用所有可簡(jiǎn)化為點(diǎn)的元素來(lái)創(chuàng)建一個(gè)新坐標(biāo)系,其中第一組3個(gè)元素是主要數(shù)據(jù), 第二組2個(gè)元素是次要數(shù)據(jù), 第三組1個(gè)元素是最次要數(shù)據(jù).快速3-2-1創(chuàng)建坐標(biāo)系典型的3-2-1創(chuàng)建工件坐標(biāo)系的步驟如下：1、測(cè)量用于建立零件找正的幾何特征，通常測(cè)量零件的一個(gè)平面2、測(cè)量必要的其他幾何特征，用來(lái)鎖定零件的自由度3、設(shè)為原點(diǎn)，建立坐標(biāo)系，鎖定工件CAD對(duì)齊做數(shù)模工件對(duì)齊。取出CAD上3個(gè)理論元素，拖放到“CAD上3個(gè)元素”框里，然后使用操作盒控制機(jī)器，手動(dòng)依次測(cè)量3個(gè)對(duì)應(yīng)的實(shí)際元素，從而

47、實(shí)現(xiàn)數(shù)模和工件快速對(duì)齊的目的。注意：在拖放時(shí)，元素列表窗口中的元素?cái)?shù)量必須嚴(yán)格為3個(gè)。迭代對(duì)齊用于數(shù)模對(duì)齊工件。使用可控制自由度的測(cè)量點(diǎn)，并使CAD數(shù)模參與運(yùn)算，來(lái)創(chuàng)建一個(gè)新坐標(biāo)系。最大迭代次數(shù):是一個(gè)整型值或整型變量,用來(lái)控制迭代的最大次數(shù).變換值:RationalDMIS用這個(gè)收斂值作為迭代退出的條件.坐標(biāo)系映射不象其他的坐標(biāo)系操作窗口，這個(gè)窗口不會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新坐標(biāo)系。這個(gè)窗口用來(lái)顯示兩個(gè)已存在的坐標(biāo)系的關(guān)系，包括平移和旋轉(zhuǎn)。3個(gè)旋轉(zhuǎn)和3個(gè)平移映射原始坐標(biāo)系和變換后坐標(biāo)系的關(guān)系。顯示的結(jié)果是表示以原始坐標(biāo)系為基礎(chǔ)，坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)的情況和坐標(biāo)原點(diǎn)平移的情況。課 公差一、形位公差的概念 各項(xiàng)目的特征綜合表二、尺寸公差測(cè)量方法：距離按照?qǐng)D紙要求，測(cè)兩個(gè)元素求距離a.兩個(gè)孔線求中心距：講課時(shí)請(qǐng)舉例并練