三坐标测量培训教程课件.ppt

1、 PcDmis 初级培训教程初级培训教程培训课程目标培训课程目标 了解为什么并且如何进行测头校正 完全理解如何建立零件坐标系 学会如何编辑零件的测量程序 从头到尾编制合理的有条理的工件测量程序直角坐标系直角坐标系直角坐标系直角坐标系XZYZXYMicrovalMicroXcel&Xcel Machine坐标轴规定坐标轴规定Older MistralScirocco&Typhoon Machine坐标轴规定坐标轴规定ZY原点原点测量机的空间范围可用一个立方体表示。立方体的每条边是测量机的一个轴向。三条边的交点为机器的原点。X每个轴被分成许多相同的分割来表示测量单位。测量空间的任意一点可被期间的唯

2、一一组X、Y、Z值来定义。XZ1005Y105|5 10实例实例 1测量点的坐标分测量点的坐标分别是别是:X=10Y=5Z=5XZY1051050 5 10|X=0Y=0Z=5105XZY|105 0 5 10实例实例 2测量点的坐标分测量点的坐标分别是别是:X=10Y=10Z=0XZ0Y|105105 5 10实例实例 3测量点的坐标分测量点的坐标分别是别是:测座和触发测头测座和触发测头 测座的A角以7.5 分度从0 旋转到105 A 角旋转角旋转B角从-180 到180 以7.5 的分度(按顺时针、逆时针)旋转B 角旋转角旋转正如TP20这样的机械测头，包括3个电子接触器，当测杆接触物体使

3、测杆偏斜时，至少有一个接触器断开，此时机器的X、Y、Z光栅被读出。这组数值表示此时的测杆球心位置。接触器断开测头校正测头校正 已知直径并且可以溯源到国家基准的标准器。测头校正对所定义测头的有效直径及位置参数进行测量的过程。为了完成这一任务，需要用被校正的测头对一个校验标准进行测量。未知直径和位置的测头在实物基准的每个测量点的球心坐标同它的已知直径比较。有效的测头直径是通过计算每个测量点所组成的直径与已知直径的差值有效测头半径运行运行 PcDmisPcDmis 文件管理器界面文件管理器界面选择这一图选择这一图标可以产生标可以产生一个新文件一个新文件夹夹这个新文件夹这个新文件夹可以改名为用可以改名

4、为用户名或操作员户名或操作员姓名姓名建立一个新建立一个新文件。文件。打开一个打开一个已生成的已生成的文件。文件。设置所需设置所需的测量单的测量单位非常重位非常重要。（公要。（公、英制）、英制）输入你输入你要建立要建立的文件的文件名名输入相输入相应的测应的测量信息量信息产生测头文件产生测头文件输入测头输入测头文件名，文件名，然后按回然后按回车键，这车键，这时测头没时测头没被定义被定义(被被高亮高亮).第一步第一步从清单中选从清单中选择测座类型择测座类型第二步第二步从这里用从这里用鼠标单击鼠标单击下拉菜单下拉菜单从清单中从清单中选择测头选择测头附件附件第三步第三步从清单中选从清单中选择相应的传择相

5、应的传感器如：感器如：Tp20,Tp200等等第四步第四步从测头清单从测头清单中选择所用中选择所用的测杆，如的测杆，如：4*20（直直径、长度）径、长度）第五步第五步定义结束时定义结束时测头系统的测头系统的配置完全图配置完全图示化显示出示化显示出来。来。Step 6从加入测头角度从加入测头角度按钮输入测头的按钮输入测头的角度。角度。需要追加其需要追加其它角度，可它角度，可通过输入一通过输入一组新的组新的A、B角，然后对角，然后对其进行校验其进行校验测量。测量。第七步第七步如果需要多组如果需要多组复合角度，可复合角度，可以输入相对于以输入相对于A、B角的增角的增量。量。第八步第八步当所需的测当所

6、需的测头位置全部头位置全部输入后，选输入后，选择择“测量测量”。选择手动或自选择手动或自动校验测头。动校验测头。第九步第九步输入测量标准输入测量标准球的点数。球的点数。单击单击“测量测量”按按钮进行测头校验钮进行测头校验。PcDmis的工作平面的工作平面在在 PC-DMIS中中,当计当计算算2D距离时，和其它距离时，和其它软件一样，工作平面软件一样，工作平面的选择非常重要。有的选择非常重要。有效的工作平面是效的工作平面是:Z+Z-X+X-Y+Y-n 什么是工作平面什么是工作平面n 工作平面是我们当前所看到的方向。例如工作平面是我们当前所看到的方向。例如：当你想去当你想去测量工件的上平面时，测量

7、工件的上平面时，工作平面是工作平面是Z+,如果测量元素在如果测量元素在前平面时前平面时,工作平面为工作平面为Y-。这一选择对于极坐标系非常重这一选择对于极坐标系非常重要，要，PC-DMIS将据此设定当前工作平面的将据此设定当前工作平面的0度。度。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。+X90 deg +Y0 deg 45 deg 135 deg180 deg225 deg270 deg315 deg矢量矢量方向余弦方向余弦IKMicroval,MicroXcel&Xcel Machine Axes

8、Convention JOlder Mistral,Scirocco&Typhoon Machine Axes Conventions IKJ特征元素的方向和测头的逼近方向体现了测量点的方向矢量。矢量可以被看做一个条指向矢量方向的直线。XZY+I+J+K相对于三个轴的方向矢量。I方向在X轴，J方向在Y轴，K方向在Z轴。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Probe Dia0.51.002.003.004.006.00Angle ErrorMagnitude of error introduced by not pro

9、bing 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期望接触点导致的误差法向矢量理论接触点逼近方向角度校正坐标系是建立零件坐标系的过程。通过数学计算将机器坐标系和校正坐标系是建立零件坐标系的过程。通过数学计算将机

10、器坐标系和零件坐标系联系起来。零件坐标系联系起来。建立零件坐标系时需要做三件事：找正(用任何要素的方向矢量）。找正要素控制了工作平面的方向。旋转坐标轴(用所测量要素的方向矢量).旋转要素需垂直于已找正的要素。这控制着轴线相对于工作平面的旋转定位。原点(任意测量要素或将其设为零点的定义了X、Y、Z值的要素)。机器坐标轴方向。所需的零件坐标系所需的零件坐标系XZY找正找正要素=平面平面旋转轴线旋转轴线=直线直线原点原点要素=圆圆步骤 1:找正Z轴并将Z的原点平移到此平面上。步骤2:将X轴旋转到平行于线的方向。步骤3:将X、Y的原点平移到圆上。ZXYXZY建立零件坐标系建立零件坐标系测量测量3点确立

11、一个平面。点确立一个平面。测量测量2点确定一条直线。点确定一条直线。在在侧平面测量一点。侧平面测量一点。从工具栏选择“工具”菜单。然后选择零件找正。从特征从特征要素清单中选择清单中选择Plane1Line1Point1单击单击“找找正正”按钮按钮PC-DIMS将找正将找正PLN1。将坐标轴旋转到将坐标轴旋转到平行于直线平行于直线LNE1的方向。的方向。将将 X 原点设置到原点设置到PNT1。将将 Y 设置到设置到 LN1。将将 Z设置到设置到PLN1选择要找正选择要找正的坐标轴的坐标轴选择要旋转选择要旋转的轴的轴选择选择要素建立建立原点原点.几何要素几何要素要素要素:POINT最少点数最少点数

12、:1位置位置:XYZ 位置位置矢量矢量:无无形状误差形状误差:无无2维维/3维维:3维维实例实例Y555ZX输出输出 X=5 Y=5 Z=5要素要素:直线直线最少点数最少点数:2位置位置:重心重心矢量矢量:第一点到最后一点。第一点到最后一点。形状误差形状误差:直线度直线度2维维/3维维:2维维/3维维实例实例输出输出 X=2.5 I=-1 Y=0 J=0 Z=5 K=0Y555ZX12要素要素:圆圆最少点数最少点数:3位置位置:中心中心矢量矢量*:相应的截平面矢量相应的截平面矢量形状误差形状误差:圆度圆度2维维/3维维:2维维实例实例 输出输出 X=2 Y=2 Z=0 I=0 J=0 K=1

13、D=4 R=2 Y555ZX*圆的矢量只是为了测量。不单独描述要素的几何特征。213要素要素:平面平面最少点数最少点数:3位置位置:重心重心矢量矢量:垂直于平面垂直于平面形状误差形状误差:平面度平面度2维维/3维维:3维维实例实例输出输出 X=1.67 I=0.707 Y=2.50 J=0.000 Z=3.33 K=0.707Y555ZX123要素要素:圆柱圆柱最少点数最少点数:5位置位置:重心重心矢量矢量:从起始层指向终止层从起始层指向终止层 形状误差形状误差:圆柱度圆柱度2维维/3维维:3维维实例实例输出输出:X=2.0 I=0 D=4 Y=2.0 J=0 R=2 Z=2.5 K=1Y55

14、5ZX541623要素要素:圆锥圆锥最少点数最少点数:6位置位置:顶点顶点矢量矢量:从大端指向小端从大端指向小端形状误差形状误差:锥度锥度2维维/3维维:3维维实例实例55X=2.0 I=0 A=43degY=2.0 J=0 Z=5.0 K=1Y5ZX254136要素：要素：球球最少点数最少点数:4位置位置:中心中心矢量矢量*:如右图向上如右图向上形状误差形状误差:球度球度2维维/3维维:3维维实例实例5X=2.5 I=0 D=5.0Y=2.5 J=0 R=2.5Z=2.5 K=1Y55ZX*球的矢量只是为了测量。并不描述要素的几何特征。3421要素构造要素构造点点点点:原点原点XZY点在当前

15、坐标系的原点构造一个点。坐标值为0，0，0。点点:产生产生在所选要素的中心产生一个点。它的坐标与所选的要素的拾取点的坐标值相等（X、Y、Z）。点输入:圆1圆1点点:拐角点拐角点这个点是三个平面的交点。输入:平面1 平面2 平面3平面1平面2平面3点点点:刺穿刺穿通过第一要素刺穿第二要素创立的点。元素的选择顺序非常重要。输入:圆柱1 平面1 平面1圆柱1点点点:偏置偏置点从选择要素设置指定的偏置值创建一个点。输入:点1X 偏置=0 Y 偏置=4 Z偏置=1 XZY点1555点点:相交相交在两个要素相交处产生一个交点。点输入:线1 线2线1线2点点:映射映射将第一点的重心投影到第二个要素上（直线、

16、圆锥、圆柱或槽）点输入:圆1 线1线1圆点点:中分中分产生两个所选要素的中分点。点输入:圆1 圆2圆1圆2点点:投影投影输入:点1 平面1 将一个元素投影所选平面上。点1平面1点要素构造要素构造圆圆圆圆:最佳拟和最佳拟和输入:圆1 圆2 圆3 圆4 通过所选的几个要素通过最佳拟和产生的圆。圆1圆4圆3圆2圆圆圆:圆锥圆锥输入:圆锥1 直径=50.8在圆锥指定的直径位置产生的截面圆。101.6圆锥150.8圆圆圆:相交相交输入:圆锥1 平面1平面和圆锥、圆柱或球相交产生的圆。圆锥1圆平面1要素构造要素构造直线直线直线直线:坐标轴坐标轴XZY直线沿着当前坐标系的一个坐标轴建立一条轴线，它垂直于当前

17、工作平面。当前工作平面=Z+Z+平面直线直线:最佳拟和最佳拟和通过所选元素建立一条最佳拟和直线。输入:圆1 圆2圆2圆1直线直线直线:相交相交输入:平面1 平面2两个平面相交产生一条交线。平面2平面1直线直线直线:垂直垂直通过第二要素做第一要素的垂直直线。输入:线1 圆1线1圆1直线直线直线:平行平行通过第二要素做第一要素的平行线。输入:线1 圆1线1圆1直线直线直线:反向反向输入:线1 将一条直线的方向进行反向产生一条直线。直线线1直线直线:偏置偏置通过第一要素从第二要素偏置指定值产生的直线。输入:圆1 圆2偏置值=25.4mm圆2圆1直线25.4要素的尺寸及公差要素的尺寸及公差位置位置位置

18、位置位置公差选项产生所选要素的指定特征的参数报告。特征参数具体如下：angrad位置位置XZYCIR1123231实例:输出圆：CIR1X=2cmY=2cmD=2cmR=1cm21210位置位置XZYCONE112331实例:输出圆锥：CONE1A=60V=0,0,1 (I,J,K)210260位置位置XYPOINT125.450.876.250.876.2实例:输出点：POINT1Prad=71.831mmPang=45071.8314525.4要素的尺寸及公差要素的尺寸及公差位置度位置度位置度位置度下面的实例是输出圆的常规公差：50.8 .1225.4 .1225.4 .120.240.2

19、4位置度位置度下图是理论圆中心的示意图表示“好”表示超差测量圆的中心位置50.9225.1850.6825.52位置度位置度下图显示了为什么两个点距离相同但不是每个都在公差之内。合格超差表示位置度公差带位置度产生一个圆形公差带，它能很好地判断特征要素的配合关系。最大实体条件最大实体条件 40300.15A20+/-0.2DiaBonusMMC19.8000.1519.900.100.2520.000.200.3520.100.300.4520.200.400.55尺寸是公制单位Dia A Dia 2MMC-MMC19.8019.800.1519.9019.900.3520.0020.000.5

20、520.1020.100.7520.2020.200.9540300.15A20+/-0.220+/-0.2A最小实体条件最小实体条件 DiaBonusLMC19.800.400.5519.900.300.4520.000.200.3520.100.100.2520.200.0.1540300.15A20+/-0.2最小实体条件最小实体条件-最小实体条件最小实体条件 Dia A Dia 2LMC-LMC19.8019.800.9519.9019.900.7520.0020.000.5520.1020.100.3520.2020.200.1520+/-0.240300.15AA要素的尺寸公差要素

21、的尺寸公差二维距离二维距离二维距离二维距离二维距离的计算是两要素相对于当前工作平面的距离。典型例子就是点到线、圆到圆、圆到线的距离。二维距离二维距离 当计算二维距离时，你可以选择各个方向的距离。例如：你可以通过CIR1和CIR2产生以下几种方向的距离。X距离1距离2距离3YCIR2CIR1两维距离两维距离 X距离2距离3Y有效选项:中心到中心 要素到要素 要素到 X 轴 要素到 Y 轴 要素到 Z轴 平行于指定轴 垂直于指定轴计算距离1可以：平行于X轴 垂直于Y轴距离2的计算可以是：平行于Y轴 垂直于X轴计算距离3 是用中心到中心，不需要选择坐标轴。而且距离1二维距离二维距离要素到要素的距离在

22、计算时，此距离既不平行于当前坐标系的任何坐标轴，也不垂直于坐标轴。要素的选择顺序非常重要。计算的距离要么垂直要么平行于你选择的第二要素。二维距离二维距离如何计算全长上的距离？在一边测量一条直线，在另一边测量一个点。PNT1LINE1距离计算点到直线1的二维距离，需用“到要素”选项,并垂直于直线1.二维距离二维距离如果你选择点1和直线1,而且选择了“不要任何选项,那末这一距离为点到直线的重心的距离.这并不是你所需要的这并不是你所需要的.LINE1PNT1距离二维持距离二维持距离当计算二维距离时,选择正当的工作平面是非常重要的.现在的实例就是在Z+工作平面下计算的.XYZ+工作平面二维距离二维距离“加半径”和“减半径”的选项可以控制计算距离时是否需要加或减去圆的半径.YX常规距离加半径的距离减半径的距离要素尺寸公差测量要素尺寸公差测量三维距离三维距离三维距离三维距离三维距离计算的是两个要素之间的最小距离,与工作平面无关.典型用途典型用途:点到平面的距离点到平面的距离三维距离三维距离点到平面的三维距离PLN1PNT1DISTANCE实例:角度角度在两条直线相交处产生一个夹角。LINE 1LINE 2夹角600.15AA0.15 MM宽的公差带实际表面的可能方位。A0.15 MM宽的公差带实际表面的可能方位。A0.15AA350.5AA35A0.5 MM宽的公差带实际表面的可能方位。