三坐標(biāo)測(cè)量培訓(xùn)教程.ppt

1、PcDmis 初級(jí)培訓(xùn)教程,培訓(xùn)課程目標(biāo),了解為什么并且如何進(jìn)行測(cè)頭校正 完全理解如何建立零件坐標(biāo)系 學(xué)會(huì)如何編輯零件的測(cè)量程序 從頭到尾編制合理的有條理的工件測(cè)量程序,Course Objectives,直角坐標(biāo)系,直角坐標(biāo)系,直角坐標(biāo)系,Z,Y,直角坐標(biāo)系,原點(diǎn),測(cè)量機(jī)的空間范圍可用一個(gè)立方體表示。立方體的每條邊是測(cè)量機(jī)的一個(gè)軸向。三條邊的交點(diǎn)為機(jī)器的原點(diǎn)。,X,直角坐標(biāo)系,每個(gè)軸被分成許多相同的分割來(lái)表示測(cè)量單位。測(cè)量空間的任意一點(diǎn)可被期間的唯一一組X、Y、Z值來(lái)定義。,X,Z,10,0,5,Y,| | | | | | | |,5 10,直角坐標(biāo)系,實(shí)例 1 測(cè)量點(diǎn)的坐標(biāo)分別是:,X =

2、 10 Y = 5 Z = 5,X,Z,Y,10 5,10,5,0 5 10,| | | | | | | |,直角坐標(biāo)系,X = 0 Y = 0 Z = 5,10 5,X,Z,Y,| | | | | | | |,10,5,0 5 10,實(shí)例 2 測(cè)量點(diǎn)的坐標(biāo)分別是:,直角坐標(biāo)系,X = 10 Y = 10 Z = 0,X,Z,0,Y,| | | | | | | |,10 5,10,5,5 10,實(shí)例 3 測(cè)量點(diǎn)的坐標(biāo)分別是:,測(cè)座和觸發(fā)測(cè)頭,關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)測(cè)座,測(cè)座的A角以7.5 分度從0 旋轉(zhuǎn)到105 ,A 角旋轉(zhuǎn),關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)測(cè)座,B角從-180 到180 以7.5 的分度(按順時(shí)針、逆時(shí)針)旋轉(zhuǎn),

3、B 角旋轉(zhuǎn),關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)測(cè)座,正如TP20這樣的機(jī)械測(cè)頭，包括3個(gè)電子接觸器，當(dāng)測(cè)桿接觸物體使測(cè)桿偏斜時(shí)，至少有一個(gè)接觸器斷開(kāi)，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(cè)桿球心位置。,接觸器斷開(kāi),測(cè)頭校正,測(cè)頭校正,已知直徑并且可以溯源到國(guó)家基準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)器。,測(cè)頭校正對(duì)所定義測(cè)頭的有效直徑及位置參數(shù)進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程。為了完成這一任務(wù)，需要用被校正的測(cè)頭對(duì)一個(gè)校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量。,未知直徑和位置的測(cè)頭,測(cè)頭校正,在實(shí)物基準(zhǔn)的每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的球心坐標(biāo)同它的已知直徑比較。有效的測(cè)頭直徑是通過(guò)計(jì)算每個(gè)測(cè)量點(diǎn)所組成的直徑與已知直徑的差值,有效測(cè)頭半徑,運(yùn)行 PcDmis,運(yùn)行 PcDmis,PcDmis 文

4、件管理器界面,運(yùn)行 PcDmis,選擇這一圖標(biāo)可以產(chǎn)生一個(gè)新文件夾,運(yùn)行 PcDmis,這個(gè)新文件夾可以改名為用戶名或操作員姓名,運(yùn)行 PcDmis,運(yùn)行 PcDmis,產(chǎn)生測(cè)頭文件,產(chǎn)生測(cè)頭文件,輸入測(cè)頭文件名，然后按回車(chē)鍵，這時(shí)測(cè)頭沒(méi)被定義(被高亮).,第一步,產(chǎn)生測(cè)頭文件,從清單中選擇測(cè)座類型,第二步,從這里用鼠標(biāo)單擊下拉菜單,產(chǎn)生測(cè)頭文件,從清單中選擇測(cè)頭附件,第三步,產(chǎn)生測(cè)頭文件,從清單中選擇相應(yīng)的傳感器如： Tp20, Tp200等,第四步,產(chǎn)生測(cè)頭文件,從測(cè)頭清單中選擇所用的測(cè)桿，如：4 *20 （直徑、長(zhǎng)度）,第五步,產(chǎn)生測(cè)頭文件,定義結(jié)束時(shí)測(cè)頭系統(tǒng)的配置完全圖示化顯示出來(lái)。,

5、Step 6,從加入測(cè)頭角度按鈕輸入測(cè)頭的角度。,產(chǎn)生測(cè)頭文件,需要追加其它角度，可通過(guò)輸入一組新的A、B角，然后對(duì)其進(jìn)行校驗(yàn)測(cè)量。,第七步,如果需要多組復(fù)合角度，可以輸入相對(duì)于A、B角的增量。,產(chǎn)生測(cè)頭文件,第八步,當(dāng)所需的測(cè)頭位置全部輸入后，選擇“測(cè)量”。,產(chǎn)生測(cè)頭文件,選擇手動(dòng)或自動(dòng)校驗(yàn)測(cè)頭。,第九步,輸入測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)球的點(diǎn)數(shù)。,單擊“測(cè)量”按鈕進(jìn)行測(cè)頭校驗(yàn)。,PcDmis的工作平面,PC-DMIS 的工作平面,在 PC-DMIS中, 當(dāng)計(jì)算2D距離時(shí)，和其它軟件一樣，工作平面的選擇非常重要。有效的工作平面是:,Z+,Z-,X+,X-,Y+,Y-,什么是工作平面 工作平面是我們當(dāng)前所看到的方

6、向。例如：當(dāng)你想去測(cè)量工件的上平面時(shí)， 工作平面是Z+, 如果測(cè)量元素在前平面時(shí),工作平面為Y-。這一選擇對(duì)于極坐標(biāo)系非常重要，PC-DMIS將據(jù)此設(shè)定當(dāng)前工作平面的0度。,PC-DMIS 的工作平面,* 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。,PC-DMIS 的工作平面,+ X,90 deg,測(cè)量圓的方向,0 deg,45 deg,135 deg,180 deg,225 deg,270 deg,315 deg,矢量 方向余弦,矢量,特征元素的方向和測(cè)頭的逼近方向體現(xiàn)了測(cè)量點(diǎn)的方向矢量。矢量可以被看

7、做一個(gè)條指向矢量方向的直線。,相對(duì)于三個(gè)軸的方向矢量。I方向在X軸，J方向在Y軸，K方向在Z軸。,什么是矢量方向 :,矢量,(+I ),Z,(+K ),X,Y,(+J ),I = 0.707 J = 0.707 K = 0 45度方向矢量,不正確的矢量=余弦誤差,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,零件找正,零件找正,零件找正,零件找正,校正坐標(biāo)系是建立零件坐標(biāo)系的過(guò)程。通過(guò)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(lái)。,建立零件坐標(biāo)系時(shí)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。 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸 (用所測(cè)量要素的方向矢量). 旋轉(zhuǎn)要素需垂直

8、于已找正的要素。這控制著軸線相對(duì)于工作平面的旋轉(zhuǎn)定位。 原點(diǎn) (任意測(cè)量要素或?qū)⑵湓O(shè)為零點(diǎn)的定義了X、Y、Z值的要素)。,機(jī)器坐標(biāo)軸方向。,所需的零件坐標(biāo)系,零件找正,X,Z,Y,找正要素 = 平面 旋轉(zhuǎn)軸線 = 直線 原點(diǎn)要素 = 圓,零件找正,步驟 1 :找正Z軸并將Z的原點(diǎn)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。,Z,X,Y,X,Z,Y,建立零件坐標(biāo)系,建立零件坐標(biāo)系,測(cè)量3點(diǎn)確立一個(gè)平面。,測(cè)量2點(diǎn)確定一條直線。,在側(cè)平面測(cè)量一點(diǎn)。,從工具欄選擇“工具”菜單。,然后選擇零件找正。,建立零件坐標(biāo)系,從特征要素清單中選擇,Plane

9、1 Line1 Point1,建立零件坐標(biāo)系,單擊“找正”按鈕,建立零件坐標(biāo)系,PC-DIMS將找正PLN1。 將坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)到平行于直線LNE1的方向。 將 X 原點(diǎn)設(shè)置到PNT1。 將 Y 設(shè)置到 LN1 。 將 Z設(shè)置到PLN1,選擇要找正的坐標(biāo)軸,選擇要旋轉(zhuǎn)的軸,選擇要素建立原點(diǎn).,幾何要素,基本幾何要素,要素: POINT 最少點(diǎn)數(shù): 1 位置: XYZ 位置 矢量: 無(wú) 形狀誤差: 無(wú) 2維/3維: 3維,實(shí)例,Y,5,5,5,Z,X,輸出 X = 5 Y = 5 Z = 5,要素: 直線 最少點(diǎn)數(shù): 2 位置: 重心 矢量: 第一點(diǎn)到最后一點(diǎn)。 形狀誤差: 直線度 2維/3維: 2

10、維/3維,實(shí)例,輸出 X = 2.5 I = -1 Y = 0 J = 0 Z = 5 K = 0,Y,5,5,5,Z,X,1,2,基本幾何要素,基本幾何要素,要素:圓 最少點(diǎn)數(shù):3 位置:中心 矢量*:相應(yīng)的截平面矢量 形狀誤差:圓度 2維/3維:2維,實(shí)例,輸出 X = 2 Y = 2 Z = 0 I = 0 J = 0 K = 1 D = 4 R = 2,Y,5,5,5,Z,X,* 圓的矢量只是為了測(cè)量。不單獨(dú)描述要素的幾何特征。,基本幾何要素,要素: 平面 最少點(diǎn)數(shù): 3 位置: 重心 矢量: 垂直于平面 形狀誤差:平面度 2維/3維: 3維,實(shí)例,輸出 X = 1.67 I = 0.

11、707 Y = 2.50 J = 0.000 Z = 3.33 K = 0.707,Y,5,5,5,Z,X,基本幾何要素,要素: 圓柱 最少點(diǎn)數(shù): 5 位置: 重心 矢量: 從起始層指向終止層 形狀誤差: 圓柱度 2維/3維: 3維,實(shí)例,輸出: X = 2.0 I = 0 D = 4 Y = 2.0 J = 0 R = 2 Z = 2.5 K = 1,Y,5,5,5,Z,X,基本幾何要素,要素: 圓錐 最少點(diǎn)數(shù): 6 位置: 頂點(diǎn) 矢量: 從大端指向小端 形狀誤差: 錐度 2維/3維: 3維,實(shí)例,5,5,X = 2.0 I = 0 A = 43deg Y = 2.0 J = 0 Z = 5

12、.0 K = 1,Y,5,Z,X,基本幾何要素,要素： 球 最少點(diǎn)數(shù): 4 位置: 中心 矢量*: 如右圖向上 形狀誤差: 球度 2維/3維: 3維,實(shí)例,5,X = 2.5 I = 0 D = 5.0 Y = 2.5 J = 0 R = 2.5 Z = 2.5 K = 1,Y,5,5,Z,X,*球的矢量只是為了測(cè)量。并不描述要素的幾何特征。,要素構(gòu)造 點(diǎn),要素構(gòu)造,點(diǎn): 原點(diǎn),X,Z,Y,在當(dāng)前坐標(biāo)系的原點(diǎn)構(gòu)造一個(gè)點(diǎn)。坐標(biāo)值為0，0，0。,基本幾何要素,點(diǎn) : 產(chǎn)生,在所選要素的中心產(chǎn)生一個(gè)點(diǎn)。它的坐標(biāo)與所選的要素的拾取點(diǎn)的坐標(biāo)值相等（X、Y、Z）。,輸入 : 圓1,圓1,基本幾何要素,點(diǎn):

13、 拐角點(diǎn),這個(gè)點(diǎn)是三個(gè)平面的交點(diǎn)。,輸入: 平面1 平面2 平面3,平面1,平面2,平面3,基本幾何要素,點(diǎn): 刺穿,通過(guò)第一要素刺穿第二要素創(chuàng)立的點(diǎn)。元素的選擇順序非常重要。,輸入: 圓柱1 平面1,平面1,圓柱1,基本幾何要素,點(diǎn): 偏置,從選擇要素設(shè)置指定的偏置值創(chuàng)建一個(gè)點(diǎn)。,輸入: 點(diǎn)1 X 偏置 = 0 Y 偏置 = 4 Z偏置 = 1,基本幾何要素,點(diǎn): 相交,在兩個(gè)要素相交處產(chǎn)生一個(gè)交點(diǎn)。,輸入: 線1 線2,線1,線2,基本幾何要素,點(diǎn): 映射,將第一點(diǎn)的重心投影到第二個(gè)要素上（直線、圓錐、圓柱或槽）,輸入: 圓1 線1,線1,圓,基本幾何要素,點(diǎn): 中分,產(chǎn)生兩個(gè)所選要素的中

14、分點(diǎn)。,輸入: 圓1 圓2,圓1,圓2,基本幾何元素,點(diǎn): 投影,輸入: 點(diǎn)1 平面1,將一個(gè)元素投影所選平面上。,點(diǎn)1,平面1,要素構(gòu)造 圓,基本幾何要素,圓: 最佳擬和,輸入: 圓1 圓2 圓3 圓4,通過(guò)所選的幾個(gè)要素通過(guò)最佳擬和產(chǎn)生的圓。,圓1,圓4,圓3,圓2,基本幾何要素,圓: 圓錐,輸入: 圓錐1 直徑 = 50.8,在圓錐指定的直徑位置產(chǎn)生的截面圓。,101.6,圓錐1,50.8,圓,基本幾何要素,圓: 相交,輸入: 圓錐1 平面1,平面和圓錐、圓柱或球相交產(chǎn)生的圓。,圓錐1,平面1,要素構(gòu)造 直線,基本幾何要素,直線: 坐標(biāo)軸,X,Z,Y,沿著當(dāng)前坐標(biāo)系的一個(gè)坐標(biāo)軸建立一條軸

15、線，它垂直于當(dāng)前工作平面。,當(dāng)前工作平面 = Z+,Z+ 平面,基本幾何要素,直線: 最佳擬和,通過(guò)所選元素建立一條最佳擬和直線。,輸入: 圓1 圓2,圓2,圓1,基本幾何要素,直線: 相交,輸入: 平面1 平面2,兩個(gè)平面相交產(chǎn)生一條交線。,平面2,平面1,基本幾何要素,直線: 垂直,通過(guò)第二要素做第一要素的垂直直線。,輸入: 線1 圓1,線1,圓1,基本幾何要素,直線: 平行,通過(guò)第二要素做第一要素的平行線。,輸入: 線1 圓1,線1,圓1,基本幾何要素,直線: 反向,輸入: 線1,將一條直線的方向進(jìn)行反向產(chǎn)生一條直線。,線1,基本幾何要素,直線: 偏置,通過(guò)第一要素從第二要素偏置指定值產(chǎn)

16、生的直線。,輸入: 圓1 圓2 偏置值 = 25.4mm,圓2,圓1,要素的尺寸及公差 位置,要素的尺寸及公差,位置,位置公差選項(xiàng)產(chǎn)生所選要素的指定特征的參數(shù)報(bào)告。特征參數(shù)具體如下：,要素的尺寸及公差,位置,X,Z,Y,CIR1,1,2,3,2,3,1,實(shí)例: 輸出圓： CIR1,X = 2cm,Y = 2cm,D = 2cm,R = 1cm,2,1,0,要素的尺寸及公差,位置,X,Z,Y,CONE1,1,2,3,3,1,實(shí)例: 輸出圓錐： CONE1,A = 60,V = 0, 0, 1 (I, J, K),2,1,0,2,要素的尺寸及公差,位置,X,Y,POINT1,25.4,50.8,7

17、6.2,50.8,76.2,實(shí)例: 輸出點(diǎn)： POINT1,Prad = 71.831mm,Pang = 45,0,25.4,要素的尺寸及公差 位置度,要素的尺寸及公差,位置度,下面的實(shí)例是輸出圓的常規(guī)公差：,50.8 .12,25.4 .12,25.4 .12,0.24,0.24,要素的尺寸及公差,位置度,下圖是理論圓中心的示意圖,表示 “好”,表示超差,測(cè)量圓的中心位置,50.92,25.18,50.68,25.52,要素的尺寸及公差,位置度,下圖顯示了為什么兩個(gè)點(diǎn)距離相同但不是每個(gè)都在公差之內(nèi)。,合格,超差表示,位置度公差帶,位置度產(chǎn)生一個(gè)圓形公差帶，它能很好地判斷特征要素的配合關(guān)系。,

18、最大實(shí)體條件,20+/- 0.2,尺寸是公制單位,最小實(shí)體條件,40,30,20+/- 0.2,位置度 最小實(shí)體條件,最小實(shí)體條件 - 最小實(shí)體條件,20+/- 0.2,40,30,A,位置度 基準(zhǔn)、被測(cè)均采用最小實(shí)體條件,要素的尺寸公差 二維距離,要素的尺寸公差,二維距離,二維距離的計(jì)算是兩要素相對(duì)于當(dāng)前工作平面的距離。典型例子就是點(diǎn)到線、圓到圓、圓到線的距離。,要素的尺寸公差,二維距離,當(dāng)計(jì)算二維距離時(shí)，你可以選擇各個(gè)方向的距離。例如：你可以通過(guò)CIR1和CIR2產(chǎn)生以下幾種方向的距離。,X,元素的尺寸公差,兩維距離,X,Y,有效選項(xiàng):,中心到中心 要素到要素 要素到 X 軸 要素到 Y 軸 要素到 Z軸,平行于指定軸 垂直于指定軸,計(jì)算距離1可以： 平行于X軸 垂直于Y軸,距離2的計(jì)算可以是： 平行于Y軸 垂直于X軸,計(jì)算距離3 是用中