三坐標測量機演示實驗

實驗一三坐標測量機演示實驗一、 實驗目的和要求1、 了解和掌握三坐標測量機基本常識，主要功能和使用方法,加深對測量基礎(chǔ)與實際應用的結(jié)合。2、 了解和掌握winmeil測量軟件的操作模式，特殊功能和基本用法；了解零件程序控制過程和方法，能夠識別簡單的零件控制程序。二、 實驗設(shè)備ARES10-7-5型三坐標測量機一臺蝸旋式空氣壓縮機 一臺冷凍式壓縮空氣干燥機 一臺三、相關(guān)知識1、ARES10-7-5型三坐標測量機，產(chǎn)自意大利COORD3公司，鋁合金橋式結(jié)構(gòu)，具有十分出色的熱傳導性能，剛度高和動態(tài)性能好。備有手動和CNC兩種功能。有效行程：X：1000mmY：650mmZ：500mm精度：3.0+3.5L/1000四m最大速度：0.52米/秒應用領(lǐng)域?機械零件檢測；?掃描和檢測復雜機械零件，如齒輪，凸輪，葉片等；?自由曲面的檢測，如模具，模型，鈑金件，塑料件等；?點到點掃描；?采用非接觸式或接觸式測頭的自動連續(xù)掃描；?采用硬測頭的接觸式手動掃描。操作及補償原理：三坐標測量機實際工作時，通過剛性測頭對工件進行測量，其操作原理如下：測頭接近工件，在被測點測頭上的測尖與工件表面接觸，通過傳感器將測頭的中心坐標從測量及傳送到測量軟件，經(jīng)過測頭半徑自動補償后，將實際值儲存進行運算或輸出。工業(yè)用紅寶石球測尖具備很好的球度。紅寶石是高硬性的陶瓷材料，故對球頭的磨損可忽略不計。當測尖接觸到工件時，三坐標測量機接收的的坐標值應是紅寶石球頭中心點坐標。測量軟件將自動沿著測尖從接觸點回退的方向加上一個測頭半徑值。但是實際上，測量作為一個動態(tài)過程，應該考慮到從測頭采點到實際向系統(tǒng)傳送該點坐標值時發(fā)生的機器空間移動距離（極?。＿@一距離對系統(tǒng)計算動態(tài)直徑有一定影響。每次探測元素時，系統(tǒng)都要自動沿測頭半徑計算正確補償方向。對一個元素采點時，測量軟件在沿著測尖接觸工件的方向上對測頭進行半徑補償。實際上系統(tǒng)是在坐標軸接近于接觸工件的方向上進行半徑補償?shù)?，但被補償?shù)狞c，并非真正的接觸點，而是處于測尖接觸方向的延長線上，這樣就會在補償中產(chǎn)生誤差。產(chǎn)生誤差的大小與測尖的直徑及該工件與笛卡爾坐標軸的夾角有關(guān)。為盡量避免誤差，運用參考系統(tǒng)找正工件或用CNC模式和DIR命令來測量工件，可以使機器沿著垂直與被測點的方向運動，以得到正確的半徑補償。只有在測量點元素時才會出現(xiàn)這種誤差，對其它元素測量中則不會產(chǎn)生。測尖半姑被潮I件2、WinMeil測量軟件：（1）WinMeil軟件的操作方法：WinMeil能夠以如下三種方法操作：機器自學習；自動方式；調(diào)試診斷方式。三種操作方法有著不同的用途和特點，應按需要來區(qū)別使用。機器自學習這是一種測量機通常使用的方法。它包括：手動操作---使用機器的控制器或操縱手柄（按照不同的型號）獲取機器的運動軌跡；產(chǎn)生正確的命令；設(shè)置輸出格式以獲得令人滿意的報告；等等。換句話說，機器自學習就意味著教會機器自己工作。使用該種操作方式生成信息和命令時應考慮到，生成的程序在以后將由機器自動執(zhí)行。自動方式該方式使得機器能夠執(zhí)行自學習所生成的程序。此種方式下，機器能夠自動（限于自動式機器），軟件也可自動運算，直至程序終結(jié)。這是對大批工件進行重復性檢測的最佳方式。機器以此種方式運行時，務必給予足夠關(guān)注。因為，只有這樣，才能及時發(fā)現(xiàn)程序錯誤（任何時候會立即顯示出錯信號），以避免可能出現(xiàn)的測頭碰撞。調(diào)試診斷方式此種方式使預設(shè)程序能夠單步運行。每一條指令都展現(xiàn)在命令線上（即程序運行界面中的綠線或黃線），同時，指令會通過一個窗口確認。在這種方式下，一次可以僅執(zhí)行一個指令或一步程序。采用此種運行方式可以分步執(zhí)行指令，測試程序，從而避免因程序出錯而導致的碰撞。（2）程序的創(chuàng)建零件程序是一個使WINMEIL可以完成檢測的命令集。換句話說，零件程序就是操作者可以用不同方法創(chuàng)建，用于在特定的時間測量特定的零件的程序。一個零件程序可以用兩種方式創(chuàng)建：1、 利用自學習功能，在手動方式下操作，WINMEIL軟件可以提供一系列的命令自動來完成零件程序的結(jié)構(gòu)。2、 利用文本編輯器，例如WINDOWS記事本或其它編輯器來編寫。下面的圖形窗口是一個零件的程序示例：文作陽據(jù)程序刨呈配置坐標系?則頭恃殊應由幫段運行BtOlh單步也行PRB(I編箱 iJODMS;SYS(MCS);OUINOOUTSI鰥續(xù)賣行DEV(I起哈￡ ：R)NFChl線止吁LNDMIS;MM;COMP;QUOTEDSTI^IPNT(LI,2);PNI(CI^);PNT(PL,-4)PNT(COZ6);PNT(SP,5);PNT[CY^)POSVEL(IOO);POSACC(IOO);POSDEC(IOO);MESVEL(80);FLY(10.0000);PREH[10.0000);SEARCH(10.0000)；RET(5.0000]；THICKNESS(0.0000)；IWAITC沖模工件STAl=INPUT("*ft入A件名”】NEWSYS(SHIYAN)II瓣量頂平面PL1=PLANE(-266.0000,-145.0000,-319.5000,-0.0009,0.0001,1.0000)I!?量左邊平面LI1=LINEf-27a.500Cl-213jOOOCi.-319.5000.1.0000.-fl.0016.0j0009.PLI1四、實驗內(nèi)容和步驟1、 開關(guān)機步驟：打開總電源；一開啟穩(wěn)壓電源開關(guān);一開啟空壓機啟動按鈕；一開啟空氣干燥機啟動開關(guān)；一接通三坐標測量機主機電源；一開啟電腦。2、幾何元素測量：分別測量點、線、面和內(nèi)圓等幾何元素，以內(nèi)圓操作為例，點擊“measure”菜單，然后進入hole，對話窗如下：選擇輸出方式和投影平面，然后通過操縱桿在所測內(nèi)孔表面盡量均勻接觸四點，點擊OK。3、元素計算：通過所測量的幾何元素進行距離和投影等計算。以距離計算為例：點擊“Measure”菜單，進入“Createlements”，然后進入“Distance”。選擇用于創(chuàng)建新元素的元素，如果需要坐標距離，在選擇投影平面。對話窗如下：岳needDISTANCEElemZCl2OutputNOProjectionPL1岳needDISTANCEElemZCl2OutputNOProjectionPL1DIS1CreartedE^lement4、 建立參考坐標系：通過已經(jīng)測得