完整版三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)

1、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，也稱為 CMM ，是典型的現(xiàn)代化儀器設(shè)備，它由機(jī)械系統(tǒng)和電子系統(tǒng)兩大部分組成。涵蓋了幾乎所有的普通尺寸測(cè)量，數(shù)據(jù)處理， 外形分析等現(xiàn)代測(cè)量任務(wù)。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量過程是由測(cè)頭通過三個(gè)坐標(biāo)軸導(dǎo)軌在三個(gè)空間方 向自由移動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，在測(cè)量范圍內(nèi)可到達(dá)任意一個(gè)測(cè)點(diǎn)。三個(gè)軸的測(cè)量系 統(tǒng)可以測(cè)出測(cè)點(diǎn)在 X， Y， Z 三個(gè)方向上的精確坐標(biāo)位置。根據(jù)被測(cè)幾何型 面上若干個(gè)測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)值即可計(jì)算出待測(cè)的幾何尺寸和形位誤差。另外， 在測(cè)量工作臺(tái)上，還可以配置繞 Z 軸旋轉(zhuǎn)的分度轉(zhuǎn)臺(tái)和繞 X 軸旋轉(zhuǎn)的帶頂 尖座的分度頭，以方便螺紋、齒輪、凸輪等的測(cè)量。1、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的工作原理三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是

2、基于坐標(biāo)測(cè)量的通用化數(shù)字測(cè)量設(shè)備。它首先將各被 測(cè)幾何元素的測(cè)量轉(zhuǎn)化為對(duì)這些幾何元素上一些點(diǎn)集坐標(biāo)位置的測(cè)量，在 測(cè)得這些點(diǎn)的坐標(biāo)位置后，再根據(jù)這些點(diǎn)的空間坐標(biāo)值，經(jīng)過數(shù)學(xué)處理方 法求出其尺寸和形位誤差。如圖所示，要測(cè)量工件上一圓柱孔的直徑，可 以在垂直于孔軸線的截面 I 內(nèi)，觸測(cè)內(nèi)孔壁上三個(gè)點(diǎn)（點(diǎn) 1、2、3），則根測(cè)更多的點(diǎn)（點(diǎn)1, 2,，n, n據(jù)這三點(diǎn)的坐標(biāo)值就可計(jì)算出孔的直徑及圓心坐標(biāo) 01;如果在該截面內(nèi)觸為測(cè)點(diǎn)數(shù)），則可根據(jù)最小二乘法或最小條件法計(jì)算出該截面圓的圓度誤差；如果對(duì)多個(gè)垂直于孔軸線的截面圓 （ I，II，m, m為測(cè)量的截面圓數(shù)）進(jìn)行測(cè)量，Z 1-Z4A IOjiz=

3、 I*=則根據(jù)測(cè)得點(diǎn)的坐標(biāo)值可計(jì)算出孔的圓柱度誤差以及各截面圓的圓心坐標(biāo)，再根據(jù)各圓心坐標(biāo)值又可計(jì)算出孔軸線位置；如果再在孔端面A上觸測(cè)三點(diǎn)，貝冋計(jì)算出孔軸線對(duì)端面的位置度誤差。由此可見，CMM的這 一工作原理使得其具有很大的通用性與柔性。從原理上說，它可以測(cè)量任 何工件的任何幾何元素的任何參數(shù)。2、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)系統(tǒng)的硬件構(gòu)成和功能三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)系統(tǒng)的硬件主要有三部分組成:終端控制計(jì)算機(jī)和打印機(jī)：在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)中，計(jì) 算機(jī)是整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的管理者。計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)與操作者對(duì)話、控制程序的執(zhí) 行和結(jié)果處理、與外設(shè)的通訊等功能。數(shù)控設(shè)備及其外設(shè)：數(shù)控設(shè)備是計(jì)算機(jī)和測(cè)量機(jī)的接口（ I/O,工具

4、信號(hào)，緊急情況等）。數(shù)控設(shè)備通過由計(jì)算機(jī)傳來的數(shù)據(jù)計(jì)算出參考路徑， 不斷地控制測(cè)量機(jī)的運(yùn)動(dòng)及與手提式控制盒的通訊。 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)：三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的主體主要由以下各部分組成： 底座、 測(cè)量工作臺(tái)、立柱、X向支撐梁和導(dǎo)軌、丫向支撐梁和導(dǎo)軌、Z軸部件、測(cè) 頭、驅(qū)動(dòng)電機(jī)及測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)形式（總體布局形式）主要取決于三組坐標(biāo)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方式，它對(duì)測(cè)量機(jī)的精度和適用性影響很大。圖1-1列出了 常見的幾種結(jié)構(gòu)形式:懸臂式圖1-1（ a）、（ b）懸臂式又可分為Z架移動(dòng)式圖1-1 （ a）和丫架移動(dòng)式圖1-1（b） 。 Z架移動(dòng)式的特點(diǎn)是丫軸懸臂在丫方向位置固定，而Z軸框架在丫軸上移動(dòng)；丫架移動(dòng)式的特點(diǎn)是Z軸固

5、定在丫軸懸臂上，丫軸帶著Z軸 作整體運(yùn)動(dòng)（包括丫方向）。懸臂式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是工作面開闊，有利于測(cè)量 操作，缺點(diǎn)是懸臂結(jié)構(gòu)容易變形。采用這種結(jié)構(gòu)必須考慮對(duì)變形的補(bǔ)償。橋式圖1-1（ C）、（d）以橋框作為導(dǎo)向面，X軸能沿丫或X方向移動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是剛 性好，缺點(diǎn)是橋框立柱限制了工件的裝卸。這種結(jié)構(gòu)適宜用于大型測(cè)量機(jī)。龍門式圖 1-1（ e）a3 -龍門式又可以分為龍門移動(dòng)式 圖 1-1 (e) 和龍門固定式圖 1-1(f )o龍門移動(dòng)式便于工件的裝卸，操作性能好、龍門固定式的龍門剛度 大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，但不宜測(cè)量重型工件，否則工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性太大。坐標(biāo)鏜床式或臥式鏜床式 圖 1-1 ( g

6、)，( h ) 結(jié)構(gòu)形式與坐標(biāo)鏜床或臥式鏜床相似。 坐標(biāo)鏜床式 圖 1-1( g) 的測(cè) 量范圍較小，精度較高；臥式鏜床式 圖 1-1( h) 適宜于完成與工作臺(tái) 面垂直的工件端面上的檢測(cè)項(xiàng)目。圖1-1三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的結(jié)構(gòu)形式a), (b) 懸臂式 ; (c) , (d) 橋式 ; (e)， (f) 龍門式 ; (g) 坐標(biāo)鏜床式 ; (h) 臥式鏜床式三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量系統(tǒng)的主要部件是測(cè)量頭和測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)。 測(cè)量頭三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的準(zhǔn)確度和測(cè)量效率與測(cè)量頭密切相關(guān)?，F(xiàn)代三坐標(biāo)測(cè) 量機(jī)測(cè)頭主要采用電氣式測(cè)量頭，或以電氣式測(cè)頭為基本配置，另外再輔 助配置光學(xué)測(cè)頭。 電氣式測(cè)頭按其原理和功能可分為動(dòng)態(tài)測(cè)頭和

7、靜態(tài)測(cè)頭。 動(dòng)態(tài)測(cè)頭常用的動(dòng)態(tài)測(cè)頭的簡(jiǎn)圖如圖 1-2 所示。測(cè)針通過三個(gè)鋼珠安放在 6個(gè)觸點(diǎn)上。測(cè)量時(shí)，測(cè)針的球狀端部接觸工件，不論受到 X, Y, Z哪個(gè)方向的接觸力，都會(huì)引起支承鋼球與觸點(diǎn)脫離，從而引起電路的斷開，產(chǎn)生階躍信號(hào)，直接或通過計(jì)算機(jī)控制采樣電路，將三維測(cè)長(zhǎng)數(shù)據(jù)送至存儲(chǔ)器，供數(shù) 據(jù)處理用。- 4 -6鋼球觸點(diǎn)圖1-2電氣式動(dòng)態(tài)測(cè)頭可見，測(cè)頭是在工件表面觸碰的運(yùn)動(dòng)過程中,在與工件接觸的瞬間進(jìn)行測(cè)量采樣的，故稱為動(dòng)態(tài)測(cè)頭，也稱觸發(fā)式測(cè)頭。動(dòng)態(tài)測(cè)頭不能以接觸狀12 -態(tài)停留在工件旁，因而只能對(duì)工件表面作離散的逐點(diǎn)測(cè)量，而不能作連續(xù) 的掃描測(cè)量。在測(cè)量曲線、曲面時(shí)，需作掃描測(cè)量，此時(shí)應(yīng)使

8、用靜態(tài)測(cè)頭。 靜態(tài)測(cè)頭在靜態(tài)測(cè)頭中有三維幾何量傳感器,面接觸時(shí)測(cè)球的三維位移量轉(zhuǎn)換成電量，借助傳感器可以將測(cè)頭與工件表驅(qū)動(dòng)伺服系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，使測(cè)頭停在規(guī)定的位移量（相當(dāng)一定的測(cè)量力）上, 在測(cè)頭靜止的狀態(tài)下采集三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，故稱為靜態(tài)測(cè)頭。靜態(tài)測(cè)頭沿工件表面移動(dòng)時(shí)，可始終保持接觸狀態(tài)，進(jìn)行掃描測(cè)量,故靜態(tài)測(cè)頭也稱掃描測(cè)頭。靜態(tài)測(cè)頭常用電感式位移傳感器，此時(shí)也稱電感測(cè)頭。圖1-3為三維電感式靜態(tài)測(cè)頭的示意圖。測(cè)頭上裝有三個(gè)方向互相垂直的導(dǎo)軌，在X，丫，Z三個(gè)方向上都設(shè) 方法的瞄準(zhǔn)準(zhǔn)確度一般為土 13 5。有電感差動(dòng)式變壓器，可以靈敏地指示出方向和位置。 光學(xué)非接觸式測(cè)頭圖1-3靜態(tài)測(cè)頭Z X

9、-Z平面測(cè)頭；B Y-Z平面測(cè)頭;C X-Y平面測(cè)頭，具有五倍小探針；d，e，f 丫，X和Z的直線導(dǎo)軌光學(xué)非接觸式測(cè)頭可用于對(duì)空間曲面、軟體表面、光學(xué)刻線等的測(cè)量,3尤其是不能用機(jī)械測(cè)頭和電測(cè)頭測(cè)量的工件，只能用光學(xué)非接觸式測(cè)頭。圖1-4光學(xué)非接觸式測(cè)頭l 目鏡；2分劃板；3直角屋脊棱鏡；4 光源;5 聚光鏡；6分劃板；7 物鏡；8反射鏡；9、10 棱鏡；11物鏡6.5.4光學(xué)點(diǎn)位測(cè)量頭的原理如圖1-4所示。光源4發(fā)出的光線經(jīng)聚光鏡5,照到十字分劃板6上，分劃板出來的光線經(jīng)反射鏡8、物鏡7投射到工件表面上，經(jīng)工件漫反射，再經(jīng)棱鏡9、10、物鏡11、直角屋脊棱鏡3，成像在分劃板2上，通過目鏡1進(jìn)

10、行觀察。當(dāng)顯徽鏡與工件之間的調(diào)焦距離很準(zhǔn)確時(shí),在目鏡分劃板上只有一個(gè)像，如果距離偏長(zhǎng)或偏短，就出現(xiàn)兩個(gè)像，這種測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)采用的測(cè)長(zhǎng)方法很多，以測(cè)長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)器劃分，機(jī)械類有 刻線標(biāo)尺、精密絲桿、精密齒條等；光學(xué)類有光柵式、激光干涉式；電類 有感應(yīng)同步器、磁柵式、編碼器等。現(xiàn)代的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)多采用光柵測(cè)長(zhǎng)。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量系統(tǒng)的特性比較見表1-1。表1-1三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)中測(cè)量系統(tǒng)的特性綜合比較測(cè)量系統(tǒng)名稱原理元件準(zhǔn)確 度 gm/m準(zhǔn)確度gm/ m特性使用范圍測(cè)量絲杠加 微分鼓機(jī)械0. 7 112適于手動(dòng)，拖動(dòng)力大， 與控制電機(jī)配合，可實(shí) 現(xiàn)自動(dòng)控制坐標(biāo)鏜床式 測(cè)量機(jī)精密齒輪與齒條機(jī)械+光電

11、-可靠性好，維護(hù)簡(jiǎn)便， 成本低中等準(zhǔn)確度 大型機(jī)光學(xué)讀數(shù)刻度尺光學(xué)2537可靠性高，維護(hù)簡(jiǎn)便， 成本低。由于手動(dòng)，效 率低手動(dòng)測(cè)量樣機(jī)光電顯微鏡和 金屬刻線尺光電2536準(zhǔn)確度較高，但系統(tǒng)比 較復(fù)雜，由于自動(dòng)，效 率高儀器臺(tái)式樣機(jī)光柵光電1324準(zhǔn)確度高，體積小易制 造，安裝方便，但怕油 污，灰塵，各種測(cè)量機(jī)直線編碼器 旋轉(zhuǎn)編碼器光電35（直）-（圓）510（直） -（圓）抗干擾能力強(qiáng)，但制作 麻煩，成本高需要絕對(duì)碼的測(cè)量機(jī)激光光電-1準(zhǔn)確度很高，但使用條 件要求高，成本高高準(zhǔn)確度 測(cè)量機(jī)感應(yīng)同步器電氣2 5/25010兀件易制造，可接長(zhǎng)， 價(jià)格低，不怕油污中等準(zhǔn)確度、 中等及大型 測(cè)量機(jī)磁尺

12、電氣-土 0.01 /200600 土 0.015/ 8001200易于生產(chǎn)、安裝，但 易受外界干擾中等準(zhǔn)確度測(cè) 量機(jī)3、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)系統(tǒng)的軟件功能現(xiàn)代三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)都配備有計(jì)算機(jī)，有計(jì)算機(jī)來采集數(shù)據(jù)，通過計(jì)算，并與預(yù)先存儲(chǔ)的理論數(shù)據(jù)相比較，然后輸出測(cè)量結(jié)果。圖1-5為測(cè)量機(jī)與計(jì)算機(jī)及外設(shè)關(guān)系示意圖。測(cè)量機(jī)生產(chǎn)廠家一般提供若干測(cè)量軟件，如測(cè)頭校驗(yàn)程序、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換程序、普通測(cè)量程序、齒輪測(cè)量程序、形位誤差評(píng)定程序、凸輪測(cè)量程序、圖1-5測(cè)量機(jī)與計(jì)算機(jī)及外設(shè)關(guān)系示意圖螺紋測(cè)量程序、葉片測(cè)量程序、學(xué)習(xí)程序等等。用戶可使用廠方提供的程 序，也可以使用提供的語(yǔ)言自編程序，或通過功能鍵操作。由于測(cè)量對(duì)象和測(cè)量

13、項(xiàng)目多種多樣，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)處理的內(nèi) 容很多。不同的測(cè)量機(jī)，不同的測(cè)量方法，選取測(cè)頭的數(shù)目不同，數(shù)據(jù)處 理軟件也不通用。但其中有一些處理內(nèi)容是共同的，主要有:1）測(cè)頭校驗(yàn)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量，是以測(cè)頭上測(cè)針的球狀端部（測(cè)球）與被測(cè)工件 表面接觸的方式進(jìn)行的，三維測(cè)長(zhǎng)裝置在測(cè)球接觸表面的瞬間進(jìn)行采樣。因此，測(cè)球的位置和半徑將直矮影響三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)。在測(cè)量一個(gè)工件的過程中，為滿足不同表面的測(cè)量要求，往往需要更換測(cè)針甚至測(cè)頭， 同一個(gè)測(cè)頭上也可以有多個(gè)測(cè)針（稱為星形測(cè)頭，如圖1-6）。此時(shí)，必須測(cè)定各測(cè)針的球徑和測(cè)針間的相互位置。這就是測(cè)頭校驗(yàn)的基本任務(wù)。為了進(jìn)行測(cè)頭校驗(yàn)，需在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的工作

14、臺(tái)上固定一校驗(yàn)基準(zhǔn)件。校驗(yàn)基準(zhǔn)件有基準(zhǔn)球和基準(zhǔn)立力體兩種類型，相應(yīng)地，有兩種校驗(yàn)方法和程序。2） 坐標(biāo)變換在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)中，存在三種坐標(biāo)系，如圖 1-7。測(cè)頭坐標(biāo)系（A, B, C）不同測(cè)針在此坐標(biāo)系中有不同的坐標(biāo)位置，引起測(cè)量數(shù)據(jù)基準(zhǔn)不統(tǒng)一。測(cè)頭校驗(yàn)，相當(dāng)于將 不同位置的測(cè)針統(tǒng)一到一個(gè)位置固定的“虛擬”測(cè)針上。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)坐標(biāo)系（X，丫，Z）工件坐標(biāo)系（X,，丫圖1- 6 星形測(cè)頭，Z)從三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)采到的測(cè)量數(shù)據(jù)是相對(duì)于測(cè)量機(jī)坐標(biāo)系的, 但工件的尺寸要求是標(biāo)注在工件坐標(biāo)系中的，兩者需要統(tǒng)一。傳統(tǒng)的機(jī)械 和光學(xué)坐標(biāo)系的測(cè)量中，需調(diào)整測(cè)量坐標(biāo)系或工件坐標(biāo)系，使兩者互相平 行或重合。在三

15、坐標(biāo)測(cè)量機(jī)中，則可以通過軟件，將測(cè)量機(jī)坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 到工件坐標(biāo)系中來，相當(dāng)于建立一個(gè)“虛擬”的與工件坐標(biāo)系重合的測(cè)量坐標(biāo)系。這個(gè)虛擬的坐標(biāo)系有軟件形成，可隨工件位置而變，故稱為柔性 坐標(biāo)系。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換包括兩項(xiàng)工作: 建立坐標(biāo)系按工件的實(shí)際位置確定虛擬坐標(biāo)系的位置，即測(cè)定工件坐標(biāo)系與測(cè)量 機(jī)坐標(biāo)系的相對(duì)位置。 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換每次測(cè)量后，用程序?qū)⒉傻玫臏y(cè)量機(jī)坐標(biāo)值轉(zhuǎn)換到工件坐標(biāo)系中，再進(jìn)行幾何參數(shù)計(jì)算。-11l2|3mim2m3nin2n33）幾何參數(shù)計(jì)算 根據(jù)工件表面各測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)值,計(jì)算各種幾何參數(shù)值，如 兩點(diǎn)間距離的測(cè)量A（Xi，yi，zi），B（x2，y2，Z2）兩點(diǎn)的距離L可由下式計(jì)算:2 2L

16、X2 Xi) (y2 yi) (z2 zi) 圓的直徑和圓心的測(cè)量測(cè)量圓上任意三點(diǎn)的坐標(biāo)值（X i,y 1），（X2，y2）， （X 3，y3），則圓心 C的坐標(biāo)xc、yc，半徑R通過公式即可計(jì)算出來，在三坐標(biāo)機(jī)上用類似的方法可以測(cè)量球面的曲率半徑，這時(shí)，需在球面上測(cè)取不在同一圓周上的4點(diǎn) 的坐標(biāo)值。 求直線方向根據(jù)空間兩點(diǎn)Pi（Xi，yi, Zi），P2（X2, Y2,乙），可以確定它在XY平面上 的投影與X軸夾角0，直線與同XY面相垂直的軸的夾角P。類似的，直線 與其他坐標(biāo)軸的夾角，直線在其他坐標(biāo)平面的投影與坐標(biāo)軸的夾角也可計(jì) 算出來。對(duì)于形位誤差評(píng)定， 應(yīng)用比較普遍的是最小二乘法。 最小

17、區(qū)域法是最合理的評(píng)定方法，但算法較為復(fù)雜，有的形位誤差的數(shù)據(jù)處理，如圓柱度的 評(píng)定，只能是近似計(jì)算。計(jì)算機(jī)數(shù)控三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量。測(cè)量時(shí)可用預(yù)先編好的程 序或采用“學(xué)習(xí)程序”。學(xué)習(xí)程序是模擬人工測(cè)量的方式來編制程序的。計(jì) 算機(jī)記錄下第一個(gè)零件手工測(cè)量的全過程，包括測(cè)頭移動(dòng)的軌跡、測(cè)量點(diǎn) 坐標(biāo)、子程序的調(diào)用等，作為這一批零件的測(cè)量程序。在測(cè)量同批零件時(shí)， 可反復(fù)調(diào)用此程序，并通過數(shù)控伺服機(jī)構(gòu)控制測(cè)量機(jī)按程序自動(dòng)測(cè)量。這種方法可縮短編程時(shí)間，提高測(cè)量效率。4、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)主要功能： 幾何尺寸測(cè)量 ：測(cè)量機(jī)能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)、線、面、孔、球、圓柱、圓錐、槽、拋物面、環(huán)的 幾何尺寸測(cè)量，在測(cè)量點(diǎn)數(shù)足夠的

18、情況下，形狀誤差也同時(shí)測(cè)量出來。 幾何元素構(gòu)造：測(cè)量機(jī)通過測(cè)量相關(guān)尺寸，由軟件構(gòu)造出未知的點(diǎn)、線、面、孔、球、 圓柱、圓錐、槽、拋物面、環(huán)等，并計(jì)算出它們的幾何尺寸和形狀誤差。 計(jì)算元素間的關(guān)系：測(cè)量機(jī)通過測(cè)量一些相關(guān)尺寸，由軟件計(jì)算出 元素間的距離、相交、對(duì)稱、投影、角度等關(guān)系 位置誤差檢測(cè)：測(cè)量機(jī)可方便地測(cè)量出平行度、垂直度、傾斜度、 同軸度、位置度、對(duì)稱度等位置誤差。 幾何形狀掃描：用DEA公司提供的TFSCA軟件包可掃描測(cè)量多邊形由特定點(diǎn)定義的工件上的一個(gè)區(qū)域）或輪廓（工件輪廓線或形狀） 。 測(cè)量機(jī)所具有的測(cè)量方式： 手動(dòng)測(cè)量：在 WTUTO測(cè)量環(huán)境下，利用手控盒（見圖1-10）手動(dòng)控

19、制測(cè)頭完成測(cè)量操作過程。 自動(dòng)測(cè)量：即CNC測(cè)量模式，用DEA-PPL語(yǔ)言人工編制測(cè)量程序, 經(jīng)WTCOMP譯器編譯生成TEC執(zhí)行文件控制測(cè)量機(jī)自動(dòng)檢測(cè)。 自學(xué)習(xí)測(cè)量：相同零件首件測(cè)量時(shí)，在WTUTORR量環(huán)境下，采用 自學(xué)習(xí)測(cè)量方式，計(jì)算機(jī)記錄下第一次零件手工測(cè)量的全過程，包括測(cè)頭移動(dòng)的軌跡，測(cè)量點(diǎn)的坐標(biāo)、子程序的調(diào)用等，自動(dòng)生成相應(yīng)的TEC測(cè)量 程序，后續(xù)件的測(cè)量可反復(fù)調(diào)用此程序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)測(cè)量。這種測(cè)量方法可縮 短編程時(shí)間，提高測(cè)量效率。測(cè)量機(jī)控制系統(tǒng)（B3P控制盒）：測(cè)量機(jī)控制系統(tǒng)安裝在測(cè)量機(jī)后面的金屬盒內(nèi)，是測(cè)量機(jī)與計(jì)算機(jī)的接口電路，通過RS-232串口與計(jì)算機(jī)連接。它包括：電源板、邏輯

20、運(yùn)算板、電機(jī)驅(qū)動(dòng)板、故障檢測(cè)板等?？刂葡到y(tǒng)框圖如圖1-9所示。 LOG186卡：控制的數(shù)字部分。它調(diào)整和控制三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的三個(gè) 坐標(biāo)軸，實(shí)現(xiàn)與工具信號(hào)的接口和處理系統(tǒng)的緊急情況。 PWM24卡：三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)三維坐標(biāo)的伺服驅(qū)動(dòng)卡。電纜（過流、過熱、斷路等檢測(cè)）圖1-9 B3P控制盒-12 - 電源盒：為數(shù)控設(shè)備的馬達(dá)和邏輯電路供電。測(cè)量機(jī)的手提式控制盒TU04如圖1-10。它借助操縱桿對(duì)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行 手動(dòng)控制，通過異步串行線與 LOG 186卡相聯(lián)。手控盒安裝了操縱桿用于 運(yùn)動(dòng)控制，8個(gè)按鍵分別負(fù)責(zé)測(cè)量功能、電源控制和緊急情況處理、進(jìn)給以 及緊急制動(dòng)。 紅色蘑菇狀的急停按鈕使測(cè)量機(jī)停止運(yùn)動(dòng)。松開

21、按鈕必須沿順時(shí)針方 向轉(zhuǎn)動(dòng)。 紅色EME燈亮表示整個(gè)系統(tǒng)處于緊急狀態(tài)。 紅色FAIL燈亮表示系統(tǒng)有致命錯(cuò)誤。 黃色ON燈亮表示控制系統(tǒng)打開。 MOTOR ON按鍵起動(dòng)馬達(dá)，需要時(shí)可緊急復(fù)位和給測(cè)量機(jī)馬達(dá)供電。 START按鍵啟動(dòng)檢查過程。 HOLD按鍵中止檢查過程。調(diào)速旋鈕聯(lián)動(dòng)開關(guān)測(cè)頭測(cè)量狀態(tài)MOT. ON急停按鈕3MODIFY才DELETINSERTYSTARTOHOLD測(cè)頭飛行狀態(tài)EMEFNIL ON=三軸移動(dòng)操縱桿17 -TU04圖1-10 TU-04手控盒! 注意： TU04 盒左側(cè)功能鍵（ 8 個(gè)）皆滅測(cè)頭處于飛行狀態(tài)，此時(shí)測(cè)頭移 動(dòng)速度較快，應(yīng)注意碰撞。測(cè)量機(jī)只能在允許的測(cè)量范圍內(nèi)

22、沿 X，Y ，Z 三個(gè)坐標(biāo)軸移動(dòng)，三坐標(biāo) 軸形成一個(gè)直角笛卡兒參考坐標(biāo)系。具體操作步驟為： 計(jì)算機(jī)分析部件程序指令或操作者的命令，定義將要執(zhí)行的基本操 作，并把它傳輸?shù)綌?shù)控設(shè)備的邏輯卡。 邏輯卡計(jì)算運(yùn)動(dòng)的路徑，傳送參考值到軸伺服控制卡并檢查運(yùn)動(dòng)的 精度，再把這些值與軸輸出值進(jìn)行比較。 當(dāng)測(cè)頭與工件接觸時(shí)，邏輯卡讀出測(cè)量點(diǎn)的位置坐標(biāo)并傳送到計(jì)算 機(jī)，計(jì)算機(jī)按照測(cè)量程序發(fā)出的指令來進(jìn)行處理。 測(cè)量結(jié)果以選定的格式輸出，也可存儲(chǔ)起來供以后處理。 測(cè)頭MISTRAL070705 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)采用英國(guó) RENISHAW 公司生產(chǎn)的 PH10M 型測(cè)頭，它由旋轉(zhuǎn)測(cè)座、動(dòng)態(tài)測(cè)頭、測(cè)尖三部分組成。旋轉(zhuǎn)測(cè)座可 在垂直方向（A向）旋轉(zhuǎn)0105,在水平方向（B向）旋轉(zhuǎn)-180 +180，（逆時(shí)針方向?yàn)椤?+”）。測(cè)尖為球形，由人造紅寶石加工而成，分 別有6mm、3mm、2mm、1mm、0.5mm,可根據(jù)需要選擇安裝使用。PH10M 測(cè)頭的測(cè)量力為10g左右，故工件安裝要求不高。 測(cè)量機(jī)系統(tǒng)的主要軟件MISTRAL070