三坐標測量儀組成,流程,維護

1、三坐標測量儀設備組成：1主機：框架，是指測量機的主體機械結構架子。它是工作臺、立柱、橋框、殼體等機械結構的集合體；a. 框架結構：框架，是指測量機的主體機械結構架子。它是工作臺、立柱、橋框、殼體等機械結構的集合體b. 標尺系統(tǒng)：是測量機的重要組成部分，是決定儀器精度的一個重要環(huán)節(jié)。三坐 標測量機所用的標尺有線紋尺、精密絲桿、感應同步器、光柵尺、磁尺及光波 波長等。該系統(tǒng)還應包括數(shù)顯電氣裝置2導軌：是測量機實現(xiàn)三維運動的重要部件。測量機多采用滑動導軌、滾動軸承導軌和氣浮導軌，而以氣浮靜壓導軌為主要形式。氣浮導軌由導軌體和氣墊組成，有的導軌體和工作臺合二為一。氣浮導軌還應包括氣源、穩(wěn)壓器、過濾器、

2、氣管、分流器等一套氣體裝置。3. 驅動結構：是測量機的重要運動機構，可實現(xiàn)機動和程序控制伺服運動的功 能。在測量機上一般采用的驅動裝置有絲桿絲母、滾動輪、鋼絲、齒形帶、齒 輪齒條、光軸滾動輪等傳動，并配以伺服馬達驅動。直線馬達驅動正在增多。生平衡部件，主要用于Z軸框架結構中。它的功能是平衡 Z軸的重量，以使Z 軸上下運動時無偏得干擾，使檢測時 Z向測力穩(wěn)定。如更換Z軸上所裝的測頭 時，應重新調節(jié)平衡力的大小，以達到新的平衡。Z軸平衡裝置有重錘、發(fā)條或彈簧、氣缸活塞桿等類型。6. 附件：轉臺是測量機的重要亓件，它使測量機增加一個轉動運動的自由度，便 于某些種類零件的測量。轉臺包括分度臺、單軸回轉

3、臺、萬能轉臺（二軸或三軸）和數(shù)控轉臺等。用于坐標測量機的附件很多，視需要而定。一般指基準平 尺、角尺、步距規(guī)、標準球體（或立方體）、測微儀及用于自檢的精度檢測樣板 等。7. 頭：三坐標測量機是用測頭來拾取信號的，因而測頭的性能直接影響測量 精度和測量效率，沒有先進的測頭就無法充分發(fā)揮測量機的功能。在三坐標測 量機上使用的測頭，按結構原理可分為機械式、光學式和電氣式等；而按測量 方法又可分為接觸式和非接觸式兩類操作流程：一、開機步驟二、裝驗側頭三、建立零件坐標系四、手動測量特征元素五、形位公差評價六、如何生成、編輯數(shù)據報告和圖形報告七、自動測量特征素八、構造特征元素九、對CA圖形的工件進行自動測

4、量十、迭代法建立坐標系一. 開機步驟1. 開氣：使氣壓穩(wěn)定在 0.4-0.5MPa2. 開控制柜：測量機自檢，這時控制器燈全亮，當部分燈滅，自檢結束。3. 加電：按控制器Math star鍵4. 打開PC-DIMS軟件5. 工作臺“回家”作臺“回家”：每次開啟控制柜，系統(tǒng)自檢完畢，機器加電后進入PC-DIMS軟 件會提示您“回家”，點擊“確定”后，CMME軸(X.Y.Z軸)會依次回到 機械的零點，這個過程稱之為“回家”二. 校驗測頭1. 目的2. 測桿校驗的步驟3. 查看結果1) :目的在進行工件測量時，在程序中出現(xiàn)的數(shù)值是軟件記錄測桿紅寶石球心的位置， 但實際是紅寶石球表面接觸工件，這就需要

5、對實際的接觸點與軟件記錄的位置沿著測點矢量方向進行測頭半徑.位置的補償。通過校驗，消除以下三方面的誤 差：a. 理論測針半徑與實際測針半徑之間的誤差；b. 理論測桿長度與實際測桿長度的誤差；c. 測頭旋轉角度之誤差；通過檢驗消除以上三個誤差得到正確的補償值。因此校驗結果的準確度，直接 影響工作的檢測結果。2) .測桿校驗的步驟(1) .新建測量程序輸入圖號(2) .定義測頭文件在文本框“側頭文件”一欄中填入文件名(3) .定義測頭系統(tǒng)在“測頭說明”下拉菜單中選中當前測量機上所使用的測頭系統(tǒng)。測頭系統(tǒng)分五大部分：a. 測座（PROBEb. 轉接器（CONTEEc. 測頭（PROB）d. 加長桿（

6、EXTENTe. 測針（TIP）4）.添加角度工件測量過程中使用的每個角度都是由 A角B角構成的繞機器坐標系x軸旋轉的 角度為A角范圍為0105度；繞z軸旋轉的叫定義為 B角，范圍0 360度。B 角角度的正負判定，根據右手法則：拇指指向z軸正方向，順四指旋轉角度為正，反之為負角。5）.配置校驗參數(shù)點擊“測頭功能”對話框選中“激活測件列表”中既有的角度，如這個角度前都帶“ * ”號這表示此表未進行校驗，需點擊“測量”。點擊“測量”，PC-DMIS軟件會提示你在標準球的正上方采集一點，按下控制器 中的“DONE”鍵，機器開始自動校驗。三. 建立零件坐標系1. 目的在未建立零件坐標系前，所采集的每

7、一個特征元素的坐標值都是在機器坐標系下。通過器坐標系下的數(shù)值轉化為相對于工件檢測基準。2. “3-2-1”法建立坐標系(1) “3-2-1” 法主要應用于零件坐標系的原點在工件本身、機器的行程范圍內能找到的工件，是一種通用的方法。又稱之為“面、線、點”法。工作原理：“3” -不在同一直線上的三個點能確定一個平面，利用此平面的法線矢量確定Z坐標軸方向。2” -兩個點可確定一條直線，此直線可以圍繞已確定的第一個軸向進行旋 轉，已此確定x軸向?！?1” - 一個點，用于確立坐標系某一軸向的原點。(2) .步驟：a. 采集特征元素分別采取3點確定一個平面、2點確定一條直線和1點。按下控制器中的“DON

8、E ”鍵即采點完成。b. 新建坐標系選擇“插入” ？ “坐標系” ？新建坐標系在“坐標系功能”菜單中選中平面，點擊“找正”。選中線，點擊“旋轉”。先后選中平面、線、點，點擊“原點”。也可以選中面線、點，點擊 “自動建立坐標系”3. 驗證坐標系原點-將測頭移動到工件坐 標系原點附近，查看PC-DMIS界面 右下角“X.Y.Z”三軸坐標值，若三軸坐標值近似為零，則證明原 點正確；軸向-將 其中兩個坐標軸鎖定，只移動未鎖定的坐標軸，查看坐標值的變化，驗證軸向是 否正確.四. 手動測量特征元素1什么叫特征元素點、直線、圓、圓柱、圓錐、球、圓槽等這些都稱之為特征元素。不是所有的 特征元素都可動測量的特征

9、元素類型：點、直線、平面、圓、圓柱、圓錐、 球。這些特征元素的最少測點數(shù)為：直線：2點 平面：不在同一直線的三點圓：不在同一直線的三點 圓柱：6個點分兩層圓錐：6點分兩層 球：4點(三點一層；一點一層)2. 如何測量一個平面在工件上平面采三個測點。這三個測點盡量大范圍的分布在所測平面上。在采 第三個測點后按“DONE鍵。3. 如何測量一條線要測量直線，首先有選擇合適的工作平面。在工件的前端面上采兩個測點，測 量是的順序非常重要。第一點確定起始點，第二點確定方向。在采完第二個測 點后按“DONE鍵。五. 形位公差評價1. 如何評價圓的位置和直徑值步驟：(1).測量如圖所示的圓1 ；(2) .在P

10、C-DMIS中選“插入-尺寸-位置”，選擇所要評價元素的標號“圓1”，在坐標系選項中選“X” .“Y”直徑；(3) .在“公差”中輸入每一項的公差；(4) .點擊“創(chuàng)建”.2. 如何評價平面度步驟：(1).在工件上測量一個平面1;(2) .選擇“插入-尺寸-平面度”，打開“平面度”對話框， 在元素列表中選擇所要評價的元素標號-“平面1” ；(3) .在“公差”框中輸入平面度的公差帶0.01；(4) .點擊“創(chuàng)建”.3. 如何評價直線度步驟:(1).在工件上測量一個平面1;(2) .選擇“插入-尺寸-平面度”，打開“平面度”對話框， 在元素列表中選擇所要評價的元素標號-“平面1” ；(3) .在

11、“公差”框中輸入平面度的公差帶0.01；(4) .點擊“創(chuàng)建”.4. 如何評價圓度步驟:(1).在工件上測量一個圓1;(2) .選擇“插入-尺寸-圓度”，打開“圓度”對話框，在元素列表中選擇所要評價的元素標號“圓1” ；(3) .在“公差”框中輸入直線度的公差帶0.01;(4) 點擊“創(chuàng)建”.5. 如何評價如圖所示圓2與圓3的距離步驟：(1 ).選擇當前的工作平面是“Z正”；(2 ).測量如圖所示的圓2、圓3;(3 ).在主菜單中選擇“插入-尺寸-距離”，打開“距離”對話框(4 ).在元素列表中選擇“圓2”、“圓3”；(5 ).在“距離類型”選“2維”，在“關系”中選按“X軸”，方位選“平行于

12、”；(6 ).在公差框中輸入正負公差“ 0.1 ”“-0.1 ” ;.點擊“創(chuàng)建”。注意：2維距離是先把元素投影到當前工作平面上再計算元素之間的距離。3維用于計算兩個特征之間的三維距離。六. 如何生成、編輯數(shù)據報告和圖報告1. 如何生成檢測的數(shù)據報告并存盤？測量特征元素制出數(shù)步驟：.(1)建立如圖坐標系(2) 點擊“編輯-參數(shù)選擇-參數(shù)”，打開參數(shù)設置對話框據報告并存盤。(3) 選擇如下圖所示選項，設置完成后按“確定”關閉對話框；(4) 分別在尺寸評價中評價圓的距離和位置及直徑；(5) 點擊“編輯-參數(shù)選擇-編輯窗口局部”，打開編輯窗口布局設置對話 框(6) 選擇如下圖所示選項，設置完成后按“

13、確定”關閉對話框(7) 在工具欄中選“報告模式”，將編輯窗口切換到報告模式，你可以 看到如下圖所示的檢測報告(8) 在主菜單中選“文件-打印-編輯窗口設置”，可按下圖設置， 設置完成后按“確定”。9)選“文件-打印-編輯打印窗口” ，你的報告就會存儲到指定的 位置。(如果在以上設置中你選中了打印機，那么此時報告即被打 印出來)七. 自動測量特征元素1. PC-DMIS軟件的模式及條件PC-DMIS對于特征元素的測量有兩種模式：手動模式、DCC模式(單擊鍵可切換到DCC模式”即”自動模式”)使用自動測量的前提條件：a. 在建立完零件坐標系后，需將模式切換為“ DCCb. 必須要有被測元素的理論值

14、。八. 構造特征元素1. 如何構造兩個圓的中分點1. 在構造方案中選擇“中點”；2. 在元素列表中選3. 點擊“創(chuàng)建”。2. 女口何構造兩條直線的相交點步驟：(1).選“插入-特征-構造-點”，打開構造點模式對話框(2 ).在構造方法中選擇“相交”；(3 ).在元素列表中選擇“直線1 ” “支線2 ” ;(4 ).點擊“創(chuàng)建”。注意：構造交點功能用于構造兩個線性元素之間的相交點。九. 對CAD0形的工件進行自動測量1.導入CA模型，并對其作具體操作(1) 如何導入CADI型的數(shù)據文件PCDMI對于CA模型的數(shù)據文件替換器.Pro-e轉換器.CAD等.本例采用CA格式a.選“文件-導入”，打開導

15、入數(shù) 據對話框；首先,在“數(shù)據類型”選項中選擇您所要導入cad模型的數(shù)據類型其次,選擇文件所在的文件夾和文件名最后，點擊“確定”，此窗口自動關閉.b. 在所后出現(xiàn)的對話框中，選“處理”，點擊“確定d. CAD數(shù)據已經導入你的程序只能感，你可以到圖形窗口中看到導入的cad模型(2) 對CA模型進行處理，并進行平移.旋轉等操作注意:CAD莫型導入后，需對其進行實體化.步驟:a.打開“編輯-圖形顯示窗口 -視圖設置”，或在工具欄中選“視圖設 置”按鈕,打開視圖設置欄中選“視圖設置”按鈕，打開視圖設置對話框.b. 選中CA模型的所有層，擊活？。實色？，點擊？應用？士確定？c. 如圖CADI型被實體化了

16、d. 在工具欄中選“平移模式” $型壯 此時你可以按住鼠標有右 鍵拖動圖形窗口中的CA模型.e. 在工具欄中選“ 2D旋轉模式” 丨仔&占，此時你可以按住鼠標右 鍵2維轉動圖形框中的CA模型.f. 在工具欄中選“ 3D旋轉模式” 丨彷&占，此時你可以按住鼠標右 鍵3維轉動圖形框中的CA模型.2. 對有CA模型的工件運用 “ 3-2-1 ”法建立零件坐標系 對于有CADI型的工件，要求建立的工件坐標系必須與CAD勺坐標系相同.3對有CAD1型的工件進行自動測量1). 自動測量矢量點步驟：a.導入CA模型的CAD數(shù)據；b. 建立零件坐標系后，將軟件模式切換為DC模式c. 點擊菜單“插入 - 特征-

17、 自動- 矢量點”打開自動測 量矢量點對話框 ；d. 在工具欄選“曲面模式”e. 用鼠標在CA模型的表面所要采集點的位置上點擊一下，模型會出現(xiàn)一個藍色 箭頭, 表示該點的矢量方向 , 同時該點的數(shù)據立即更新了自動特征對話框中的相 關參數(shù).f. 激活“移動”. “測量”,并設置“移動距離”,點擊“創(chuàng)建”,這時測量機會 自動測量這個點 , 并生成相關的程序 .(2). 自動測量圓步驟：a.導入CA模型的CAD數(shù)據；b. 建立零件坐標系后，將軟件模式切換為DC模式c. 點擊菜單“插入- 特征- 自動- 圓”,打開自 動測量圓對話框 ；d. 在工具欄選“曲面模式”e. 用鼠標在CA模型的圓的表面取三點

18、，每取一點 會在點擊處出現(xiàn)紅色的點 , 取完三點后會在圓的 中心出現(xiàn)兩個箭頭 ,同時該圓的數(shù)據立即更新了 自動特征對話框中的相關參數(shù)f. 擊活“移動”. “測量”,并設置“移動距離”,點擊“創(chuàng)建”,這時測量 機會自動測量這個圓 , 并生成相關測量程序(3) .自動測量圓柱步驟：a.導入CA模型的CAD據；b. 建立零件坐標系后，將軟件模式切換為DC模式c. 點擊菜單“插入-特征-自動-柱體”，打開 自動測量柱體對話框d. 在工具欄選“曲面模式e. 用鼠標在CAD上一個圓柱的圓周附近點擊，每點 擊一下會在點擊處出現(xiàn)紅色的點，點擊3點后,會在圓柱的中心出現(xiàn)兩個箭頭，同時該圓柱的數(shù)據 立即更新了自動

19、特征對話框中的相關參數(shù)f. 設置好參數(shù)后，擊活“測量” 移動“距離”，點擊“創(chuàng)建”，測量機自動 采點，同時創(chuàng)建此圓柱的程序.十.一迭代法建立坐標系1.應用1.應用迭代法是將測定元素從三維上的最佳凝合到理論元素的過程.迭代法建立零件坐 標系主要應用于零件坐標系的原點不在工件本身，或無法找到相應的基準元素(如面.孔.線等)來確定軸向或原點，多為曲面類零件(汽車.飛機的配件，這類零 件的坐標系多在車身或機身上).三坐標測量儀的維護1.日常維護(1)三坐標測量機對環(huán)境要求比較嚴格，所以每天要做好設 備的衛(wèi)生清理，要做到每日一小清，每周一大清，清理時要注意減少室內灰塵，室內清掃要采用吸塵器，對于工作臺、附件柜等 用脫脂棉清掃。(2) 三坐標測量機使用的是氣浮軸承，如果氣源不干凈，有 油、水或雜質，就會造成氣浮軸承阻塞，嚴重時會造成氣浮軸承 和氣浮導軌劃傷，甚至氣浮塊生銹，后果嚴重。所以每天要檢查 機床氣源，放水放油。定期清洗過濾器及油水分離器，必要時更 換濾芯。(3) 三坐標測量機的導軌加工精度很高，與氣浮軸承的間隙 很小，