Mitutoyo三次元操作说明课件.ppt

1、2012年年03月月27日日2目錄目錄: :一.一.儀器簡介儀器簡介二.二.系统的启动与关闭系统的启动与关闭三.三.COSMOSCOSMOS 1.51.5主主界面簡介界面簡介四.四.測頭系統介紹測頭系統介紹五.五.測針的選用與校驗測針的選用與校驗六.六.特特征的量測征的量測七.七.基準建立基準建立八.八.簡單距離和形位公差的呼出簡單距離和形位公差的呼出九.九.程式的編寫與修改程式的編寫與修改3一一. .儀器簡介儀器簡介1.設備名稱設備名稱 Mitutoyo 三次元2.設備定義及組成設備定義及組成定義:三座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,

2、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座標(X、Y、Z)及各項功能測量的儀器,又稱為三座標測量儀或三座標量床.組成: 测量机机械主体、电器控制柜、计算机、测头与控制软件.3.設備規格設備規格廠牌 : Mitutoyo型號 :Crysta-plus 504 結構 : 移動橋式量測機台 軟體設備 : COSMOS (目前使用版本:1.5)4測頭座:PH10T傳感器:TP20滑動方式 : X、Y、Z均為空氣軸承測量範圍 :X=500mm Y=400mm Z=40

3、0mm 空間精度 :2.9+4.0L/1000um, 線性精度 : 最大載重量 : 180Kg電源 : 220V 10v,接地電阻小于4,加配UPS氣源及空氣控制系統 : 空氣壓力0.40MPa0.60Mpa,空氣控制系統.二二. .系统的启动与关闭系统的启动与关闭 启动：打开控制柜电源 -打开计算机进入WINDOWS系统- 双击 软體快捷图标，进入COSMOS软體-机器回零(按下控制盒上 START按鈕，此時系統自動歸機械原點,回到机器的左前脚)。 退出：單擊 即可退出軟體-关闭控制柜电源（控制柜开关至O状态） -关闭计算机。5三.COSMOS 1.5主界面簡介本機所編寫的所有的程式清單1.

4、主界面:打開COSMOS 1.5時如右圖所示.程式窗口被選中的程式6離開程式編輯器CMM單獨學習模式CMM重複模式工具欄常用工具簡介刪除程式離開: 關閉COSMOS 1.5軟體;程式編輯器:對已存在的且被選中的程式進行編輯;CMM單獨學習模式:對新建的程序進行初次編程或對已存在的程式繼續編程or覆蓋;CMM重複模式:運行選中的程式;復制程式建立新程式改變程式名稱程式搜尋7四.測頭系統介紹(以下所描述設備均為目前使用的型號)測頭系統包括：測頭系統控制盒；測座；測頭；轉接器；測針(需要時可在測針與轉接器之間連接最大為300mm的延長桿)。測座型號-PH10T，可旋轉角度為A (仰角)角0-105度

5、，B角(水平角) 0+/-180度，可调整的角度最小刻度为7.5度,当所需的角度小于7.5度，可以通过角度微调关节，安装好测杆调整到所需要的角度。 ABPH10T測座角度微调关节8測頭型號-TP20 測頭測頭轉接器轉接器測針測針(球形球形)測針柱形測針測尖直徑：0.5MM總長度：15 MM五.測針的選用與校驗1.測針的選用 球形探针球形探针：是用户使用最广泛的测杆种类，红宝石的高硬度可保持最小 磨损，它的低密度又尽可能的在运动时减少测头的误触发。 星形探针星形探针：用于检测零件内腔时用单一杆无法检测到的位置， 例如 缸径上的钻孔,沟槽等。 9陶瓷类半球形探针陶瓷类半球形探针：可以只用一个球在X

6、、Y、Z三个方向来测一些较深的缸体,另外这样一个较大的球可以忽略一些表面上的粗糙度。 盘形探针盘形探针：用来探测零件侧面的凹处、切口和沟槽作为大球上的一个截段，它实际的接触面积很小且常使用X,Y方向，因此它对坐标系建立的精度和测量位置的定位要求较高。柱形探针柱形探针：用来测薄壁件上的孔、螺纹、丝椎。（塑件量測時選用）（塑件量測時選用）柱形探针柱形探针盘形探针盘形探针陶瓷类半球形探针陶瓷类半球形探针星形探针星形探针球形探针球形探针102.測針的校驗1啟動CMM進入主界面,選擇”程式”新建”; 建立一個新的程式,2選擇新建的程式進入”CMM單獨學習模式”3在”測頭資料管理“對話框中點擊“新增”按鈕

7、 進入“新測頭輸入”對話框：”測頭號碼“欄內 一般默認無需修改,“直徑”欄內填寫使用的 測針直徑(如:使用的柱形測針的直徑為0.5 mm，即填寫”0.5“);段差欄無需填寫; 測頭角A(仰角)測頭角B(水平角)欄內輸入 需要的測針角度(如,A(90);B(90);點擊”OK” 即新建了一根測針.如需多根測針時重復上面 的操作步驟即可。114 新建好的測針如圖所示,在此對話 框內可對測針進行編輯,復制,刪除, 儲存和校正.選中新建的測針點擊 校正按鈕,彈出”測頭校正”對話框, 在”測頭校正”對話框內,”原點球”為 校正測針所使用的標準球,把標準 球的直徑(標准球在出廠時有標準 直徑)輸進去如:2

8、0.0042.”點數”欄 為校正測針時在標準球上所測的點的個數 (最少5個),”迴轉長度”即測座”A”角的軸心 到測尖的長度.”安全距離”即逼近&回退距 離.”重複次數”就是本次校正所測試的次數 .設置好後點OK進行校正. 單位單位:mm12此時軟件會提示使用控制盒在標准球頂部采一點(如下圖),儀器會自動進行校正動作。 PS:校正采點前請使用無塵紙蘸無水乙醇清潔測尖 和標準球,以防止灰塵影響校正精度.13校正結束后如下圖所示其中”最大誤差”的值應不大于0.005mm,若大于0.005mm請嘗試再次校正,如果依舊請檢查設備:1.是否得到權威部門校正且在有效期內;2.測頭的安裝是否正確;3.標準球

9、是否損壞;4,設置參數是否正確;5.其他.若問題依舊存在請聯系供應商.14六六.特特征的量測征的量測1.點 測量點時點擊 彈出以下對話框要素構成類型指定： 測量（一般觸測時按下此按鈕）點OK彈出如下對話框測量點時請選擇補正點測量15触測到一個點後這個對話框會自動關閉，結果欄位會出現如下信息。代表這個點測量成功16依次選擇點（1）和點（2）點擊 如下圖所示：點OK後成功構造一個點。連接要素（構造）17鍵盤輸入（鍵入點）輸入需要的點的值，OK確認即鍵入一個點點一下這個按鈕,右側的文本框內會顯示當前測尖的位置182.線3.圓測量點時請選擇平均線測量測量點時請選擇平均圓測量這里的”點數”就是我們測量線

10、,圓等的點的個數,可根據需要進行修改.19七.基準建立20 選擇補正面所用的要素選擇補正的平面(XY,YZ,XZ)選擇是否將Z原點設定在平面上補正平面補正平面(面面)補正軸補正軸(線線)選擇補正軸所用的要素選擇補正的軸向選擇是否將原點設定在軸向上六個圖標分別為:XY平面的X軸和Y軸;YZ平面的Y軸和Z軸;XZ平面的Z軸和X軸21補正補正軸軸(點點)此法補正軸向必須先確定原點選擇補正軸所用的要素選擇補正的軸向六個圖標分別為:XY平面的X軸和Y軸;YZ平面的Y軸和Z軸;XZ平面的Z軸和X軸段差軸設定：偏置當 按鈕按下時使用偏置功能,否則不使用22選擇設定原點所用的要素選擇需要的設定原點 X,Y,Z

11、.原點設定原點設定座標系的移動和旋轉座標系的移動和旋轉這里用來平移坐標系旋轉坐標系在此輸入角度(順負逆正)選擇依哪個軸向旋轉 X,Y,Z23選擇需要載入的坐標系(將已存儲的坐標系載入到目前的程式中)坐標系載入坐標系載入坐標系存儲坐標系存儲(將已建立好的坐標系存儲到系統中)輸入要存儲坐標系的名稱(只能是數字)24坐標系設定坐標系設定(剛進入學習模式時會彈出此對話框剛進入學習模式時會彈出此對話框)內接模式設定 1.面-線-線 : 先測面為基准面,再測線1為X 軸,最后測線2與線1交點為原點。2. 面-圓-圓 : 先測面為基准面,再測圓1為原點, 則圓2與圓1連線為X軸。3. 面-圓-線 : 先測面

12、為基准面,再測圓1為原點, 最測線為X軸,原點經過在圓心上。4. 面-圓線 : 先測面為基准面,再測圓為原點,最測線為X軸,原點在線上。5. 圓柱 點 點 6. 圓柱 圓 點7. 圓柱 線 點 (原點在圓柱中心)8. 圓柱 線 點 (原點在線上)12348765機械坐標模式 使用機械坐標系坐標系載入 載入已存儲的坐標系 25要素指定距離,或工具欄 打開”要素指定.距離”對話框選擇第一要素和第二要素選擇投影面XY,YZ,XZ或不使用投影面選擇兩要素間的最遠,中心或最近距離按下時點擊OK後會彈出下頁”公差比對.距離”對話框八八.簡單距離和形位公差的呼出簡單距離和形位公差的呼出26勾遠需要的距離如:

13、 可多選,輸入設計值,上下限公差;點擊 “位置號碼”欄可輸入尺寸號(純數字)點擊OK27形位公差:菜單欄公差形狀公差平面度,或工具欄 打開”平面度”對話框選擇平面,輸入公差,輸入尺寸號直線度 和真圓度 的輸出方法與平面度的輸出方法相同平面度 28位置度 選擇要素輸入公差輸入X,Y的理論位置 輸入尺寸號選擇要素選擇參考要素(基準)選擇投影面輸入公差 輸入尺寸號同心度 29平行度 選擇要素選擇參考要素(基準)選擇投影面輸入公差 輸入尺寸號(參考長度不用輸)垂直度與傾斜度的輸出方法與平行度相同30對稱度 選擇目前要素選擇參考要素選擇投影面選擇公差方向(基準方向)輸入公差 輸入尺寸號311.建立公共座

14、標系建立公共座標系1.打開軟體2.新建程序3.進入學習模式點擊此按鈕進入學習模式九九.程式的編寫與修改程式的編寫與修改公共坐標系的作用公共坐標系的作用:當公用治具位置發生變化時當公用治具位置發生變化時無需修改程序無需修改程序,修改公共坐標系即可修改公共坐標系即可.前提是程序前提是程序編寫時應使用公共坐標系編寫時應使用公共坐標系.324.進入學習模式后彈出”測頭資料管理”對話框, 選擇”A-0,B-0”的測針5.確認後彈出”座標系設定”對話框選擇 機械座標系336.確認後彈出”CNC參數設定及CNC開啟”對話框 移動速度:程式正常運行的速度; 安全距離(逼近&回退距離):測針移動到初次触測位置的

15、距離; 測定速度(逼近&回退速度):測針移動到安全距離后的速度;按下後方可在右側方框內直接輸入數值7.CNC參數設定OK后會彈出”列印格式規劃”對 話框,因不需要列印,直接取消即可.348.點 測量線1表示此要素所要測量的點的個數點擊OK彈出此時按下控制盒上的綠色(MEAS) 按鈕可進行觸測表示此要素所要測量的第一個點35成功觸測一個點后,如下圖. 接著測量下一個點第二個點也測完后,上圖的對話框會關閉,結果欄位顯示測量線(1)的信息.369.補正線 菜單:坐標系基準軸設定(平行特定軸)選擇線(1)補正X軸,并將其設定為Y原點.選擇線補正X軸設零點(根據需要)3710.點 測量點選擇”補正點”點

16、”OK”后開始觸測點測量OK3811.將測量的點X歸零菜單:坐標系原點設定3912.測量面設定取四個點13.補正面 菜單:坐標系平面設定選擇平面選擇XY基準面將零點設在面上4014.按照建立坐標系3,2,1的原則,補正面基準後需要再補正一遍線基準.選擇線補正X軸設零點15.儲存坐標系 菜單:坐標系儲存坐標系輸入坐標系號碼(純數字)4116.退出退出並保存程式並保存程式點離開按鈕 彈出如下對話框:選擇 , ,點 .422.程式編寫程式編寫下面以”B314 WINDOW_FRAME”為例詳細講解程式編寫和修改的過程,測量圖紙內的40#,3#,53#62#尺寸.43程式編寫程式編寫1.打開軟體2.新

17、建程序3.進入學習模式點擊此按鈕進入學習模式程式名稱的命名長度: 0-20個字符444.進入學習模式后彈出”測頭資料管理”對話框, 選擇”A(0),B(0)”的測針5.確認後彈出”座標系設定”對話框點 ，在“座標系號碼” 下拉菜單選擇已建立好的公共座標系“1”。456.確認後彈出”CNC參數設定及CNC開啟”對話框 移動速度:程式正常運行的速度; 安全距離(逼近&回退距離):測針移動到初次触測位置的距離; 測定速度(逼近&回退速度):測針移動到安全距離后的速度;按下後方可在右側方框內直接輸入數值7.CNC參數設定OK后會彈出”列印格式規劃”對 話框,因不需要列印,直接取消即可.46此按鈕按下後

18、使用脫離高度,反之則不使用脫離方向分別為X軸,Y軸,Z軸.(即測針返回的方向)按下后會在右測文本框內顯示當前選中的脫離方向的坐標.8.設置”脫離高度”:菜單欄-機械脫離高度脫離高度:特徵觸測完成后測針返回方向的距離(就是為了下個 點的測量避開障礙)這個文本框內也可直接輸入數值也可稱也可稱”安全平面安全平面”47LN1PN1Pic.1分析圖紙分析圖紙:此樣品所測試的尺寸需用到的基準有A A(面)B B(線)C C(點),線基準B B是由D D基準平移20.00mm得到的,D D基準是由D1D1和D2D2旋轉旋轉39.0139.01度或偏置度或偏置40.5040.50mmmm得到的;原點C C和D

19、1D1重合;面基準A A是由A1A10A1A10共10個點構成,A1A10A1A10的X,Y有具體的偏移量分別對應是C C基準和B B基準;由圖紙和樣品得知D1和D2都是3.00的孔,在未精確定位的樣品上3.00對三次元來說已經是很小的范圍了.故要先給樣品定位,再測量D1D1和D2D2.在樣品上選擇一條線LN1和一個點PN1來實現定位.489.點 測量LN1按照圖Pic.1的位置測量LN1(線的測量方法詳見”建立公共座標系”第8步)10.補正這條線 菜單:坐標系基準軸設定(平行特定軸)(線的補正方法詳見”建立公共座標系”第9步)確定後會彈出設置脫離高度的對話框PS:如測針未變更或脫離方向原點未

20、更如測針未變更或脫離方向原點未更 改改,此對話框直接點取消即可此對話框直接點取消即可.4911.點 測量PN1(點的測量方法詳見”建立公共座標系”第10步)12.將測量的點X歸零菜單:坐標系原點設定(原點設定方法詳見”建立公共座標系”第11步)樣品定位完成,可以量測D150測量較小圓孔或測量特徵點的觸測方向的相反方向有障礙時,注意設定安全距離應略小於障礙距離的一半.如:3.00的圓孔,安全距離設定在1.2左右就可以了.13.修改安全距離菜單:機械CNC參數設定14.點 測量圓D1設定測量4個點選擇平均圓51確認後彈出”顯示測量值”對話框依次在圓孔內壁上平均觸測4個點,即完成圓的測量.同樣的方法

21、測量圓D215.原點設定 菜單:坐標系原點設定 將圓D1設定X,Y原點521).補正軸 菜單:坐標系基準軸設定(經過特定點) 2).要素指定選擇圓(2)D2, 座標選擇XY面Y軸, 把 點上,在 輸入”40.5”偏置偏置531).補正軸 菜單:坐標系基準軸設定(經過特定點) 旋轉旋轉2).要素指定選擇圓(2)D2, 座標選擇XY面Y軸,3).補正軸 菜單:坐標系座標系的移動和旋轉544).在彈出的對話框中選擇 , 裡輸入要旋轉的角度(39.01)此時D基準建立完成16. 平移建立B B基準 菜單:坐標系座標系的移動和旋轉輸入平移值(20).OK,此時此時B,C基準建立完畢，下面建立面基準基準建

22、立完畢，下面建立面基準A55就近原則,首先測量A6,圖紙上給出A6點相對B,C基準位置為30.70,61.0017.機械移動 菜單:機械機械移動選擇相對坐標 ,直角坐標系 .在 填寫A6點相對B,C基準位置確認後機械移動到A6點的正上方5618.測量A6點確認後,按下操控盒上的STAR按鈕,順時針旋轉操控盒上的手柄,當聽到“畢”的一聲後松開手柄.點測量成功19.依次測量其余各點:5720.構建平面選擇連接要素58選擇A1A10(點2點11),確認21.補正面基準 菜單:坐標系平面設定5922.平面設定好後彈出的脫離高度需要修改,點 即可. 23.按照建立坐標系3,2,1的原則,補正面基準後需要

23、再補正一遍線基準, 詳見上述第15,16步.至此基準建立完畢6024.測量 尺寸此尺寸的要素(平面(1)已測量過可以直接求平面度6125. 40#尺寸由圖紙上的”SECTION CUT F-F,Z基準面向上平移0.45mm, 測得內框Y方向的值. 首先測下面的點,Z基準面向上平移0.45mm理論上可直接測量,實際一 旦平面度偏大將極有可能造成撞針.解決辦法:在其測試位置附近(下圖 紅色圓圈處)Z基準面上打一點,Z原點歸零.然後再平移0.45mm測量,這 樣就避免了因產品變形造成的撞針.當然,脫離高度也要適當的修改62圖紙上“SECTION CUT F-F”,下面的位置通過圓D2,可以將其設為原

24、點(如右圖),以確定測量位置.確定點擊機械移動如右圖所示,輸入需要的值.確定現在就可以正確的測量下面的點了現在就可以正確的測量下面的點了63同樣測量上面的點也需要在右圖紅圈內取點Z向歸零.圖紙上“SECTION CUT F-F”,上面的位置由B基準平移16.25mm得到.需要重新把B基準建立.64點擊機械移動如右圖所示,輸入需要的值.確定現在就可以正確的測量上面的點了現在就可以正確的測量上面的點了求距離,選擇需要的點,XY平面.輸入設計值,上下限65記得輸尺寸號26.測量53#尺寸.因測試位置(P1)較小, ”A(0),B(0)”的測針已不能滿足測試需要. 變換”A(90),B(0)”的測針即

25、可滿足測試PS:變變換換測針時注意測頭旋轉的路徑測針時注意測頭旋轉的路徑 上不要有障礙上不要有障礙66變換測頭菜單測頭變換測頭選擇”A(90),B(0)”的測頭,點OK.點OK修改脫離高度67機械移動:圖紙上P1點和A1點相對B基準的距離相同28.00mm,C基準的位置則沒有太嚴的要求(因測針也有8mm的長度,只要不影響測試就行),OK后測量P1點.求距離:選擇需要的要素(剛取的點和之前的A1點,投影面YZ或XZ,求Z方向距離.6827. 54#62#尺寸與53#尺寸測量方法相同,具體如下表所示.28. 所有的尺寸測量完后,將側頭移動到安全位置(使用機械移動), 并將測針更換成A(0),B(0

26、).退出并保存程式.29.數據輸出和程式多次運行在軟體的主界面中選擇程式進入”程式編輯器”69點擊第一行,選擇菜單欄-輸出檔案格式規劃選擇輸出檔的路徑或直接輸入,再選擇全部公差比對.OK如出現以下對話框,點OK則替換原有文檔,取消則重新輸入檔名或路徑.70選擇菜單欄-程式廻圈廻圈開始輸入重復次數71選擇菜單欄-程式Programmable stop這一步可以將程式暫停,用來換產品或翻轉.72點擊程序末尾空白處選擇菜單欄-程式廻圈廻圈結束OK73選擇菜單欄-輸出檔案輸出結束正確的程式頭和尾應如下所示:7430.程式修改選擇程式進入”程式編輯器”,雙擊需要修改的那一行.如需要修改“CNC參數設定”

27、,則雙擊那一行,彈出“CNC參數設定”對話框,修改保存即可.75如修改測量點的位置,需要雙擊如下的一行才能修改.7631.對已編寫過的程式進行再學習在軟體的主界面中選中需要再學習的程式,點擊 “CMM單獨學習模式”點”是”進入繼續對本程式編寫覆蓋現有的程式,名稱和被覆蓋的程式一樣選擇 繼續對本程式編寫77有時會出現選擇”在學習”后,OK按鈕不能用的情況(如下圖).這時需要將此程式先運行一遍,然后就可以再學習了.7832.運行程式先確定樣品數量,選擇程式進入編輯模式.按樣品數量修改重復次數,保存并退出.在軟體的主界面中選中需要運行的程式,點擊 進入CMM重複模式,彈出右圖對話框,無需修改,直接點OK.79如出現以上對話框,解決辦法如下:輸出檔的問題:1.輸出檔被打開;2.輸出檔的路徑不正確; 2.1 如指定的輸出檔路徑在公共盤,請查看公共盤是否連接上. 2.2 如指定的輸出檔路徑在公共盤,請查看路徑名是否正確, (是否跟本機連接的公共盤的名稱 G:一致)問題解決后,重新進入”CMM重複模式”即可.80如出現下圖中的對話框,說明當前測針不是A(0),B(0),點擊”是”,測針回到A(0),B(0),但要注意提前避開障礙.81程序運行到下一步回彈出如下對話框.點擊OK就可以測產品了.