PCDMIS技能提升测量手册.ppt

PC-DMIS 技能提升培训手册,1,海克斯康测量技术（青岛）有限公司介绍 总部位于瑞典斯德哥尔摩的HEXAGON集团是一家上市公司，其核心业务主要包括了计量、工业自动化、工程技术和化工四大产业。HEXAGON集团计量产业由于将著名的测量机专业厂家Brown&Sharpe、Brown&Sharpe前哨、DEA、LEITZ、SHEFFIELD、CE JOHANSSAN以及著名的测量软件QUINDOS专业开发商MTWZ和著名的精密计量工具制造商瑞士TESA纳入麾下而成为世界计量领域的领先者。通过其遍及全球的8个专业制造厂和29个精密计量中心，HEXAGON集团计量产业全球化的研发、制造、技术服务和应用支持网络，通过其多品牌策略的运作，可为全球客户提供世界一流的计量产品和售后增值服务。海克斯康测量技术(青岛)有限公司作为中国目前技术最先进、实力最强的三坐标测量机制造企业，是HEXAGON集团计量产业的核心成员和五大测量机制造基地之一。面向中国用户，海克斯康可提供全系列测量产品，并配置国际最先进的数控系统和各种功能完善的测量软件，以满足广大制造业客户对质量保证和生产过程的要求。目前，海克斯康的测量机产品年销售数量已经超过了1000台，并且以30%的速度在不断的增长，客户广泛分布在汽车、航空航天、模具、机床工具、国防军工和家电等重点行业。海克斯康拥有着全系列的测量产品以满足各个行业对测量产品和技术的要求。从超过5000种的精密测量工具，到旨在替代车间工人手工量具的简易型手动测量机Micro Hite 3D，可完成一般的测量需要。作为公司主打产品的GLOBAL系列测量机，自2001年4月开始推出以来，以其7个系列尺寸、三种技术等级获得了广大中国用户的青睐，在短短的三年时间内，就售出400多台，并以其高精度、高可靠性和高效率在业界享有广泛的声誉。,2,目 录,本教材编写目的.5第一章 特殊测头校验.6 1.1 测头校验原理.6 1.2 测针选用原则.71.3 特殊测针校验.8 1.3.1 柱型测针校验.8 1.3.2 盘型测针校验.10 1.3.3 星型测针校验.12 1.3.4 五方向测针校验.14 1.3.5 连续扫描测头校验.16 1.3.6 多测针的使用.18 1.3.7 关节的使用.20 1.4 自动校验测针命令.22 1.5 测针文件编辑器.25 1.6 环境对测量机的影响及其维护28 第二章 测量综述 2.1手动特征测量.30 2.2自动特征测量332.2.1 曲面点.33 2.2.2 边界点.34 2.2.3 角点.36 2.2.4 高点.40 2.2.5 查找孔.41 2.2.6 读位置.422.2.7 圆槽.43 2.2.8 方槽.44 2.2.9 快速启动栏的应用.45 第三章 坐标系建立.47 3.1 建立坐标系目的及选取特征的原则.47 3.2 3-2-1法建立坐标系.48 3.3 迭代法建立零件坐标系的原理和操作.50 3.4 最佳拟合法建立零件坐标系的原理和操作.55,3,3.4 坐标系的保存、回调和拟合.55 第四章尺寸评价.594.1 误差源分析.594.2 距离评价.59 4.3 位置度评价.61 4.4 同轴度评价.64 4.5 对称度评价.65 4.6 轮廓度评价.66第五章构造的特殊应用.69 5.1 构造典型特征.69 5.1.1 偏置.69 5.1.2 构造曲线曲面.71 5.1.3 扫描段构造.735.2 构造特征集合.75 5.3 构造常规特征.76第六章 扫描应用77 6.1 Basic scan.81 6.1.1 圆扫描.81 6.1.2 圆柱扫描.82 6.2 Basic scan典型案例.826.3 高级扫描.84第七章 PC-DMIS的特殊应用.867.1 PC-DMIS统计功能.867.2 温度补偿的使用.88 7.3 报告命令的特殊应用.88 7.3.1 分析命令.91 7.3.2 注释.91 7.3.3 尺寸信息.92 7.3.4 外部对象.93 7.3.5 打印命令.94 7.4 程序组的应用.96 7.5 脱机编程.97 7.5.1 手动测量.97 7.5.2 移动点和安全平面.98 7.5.3 CAD坐标系的转换.99,4,7.5.4 碰撞测试功能.1017.6 简单报告模板编辑.103 7.6.1 报告表头编辑.103 7.6.2 报告主体编辑.105第八章 特殊零件检测.1078.1 应用案例1.1078.2 应用案例2.108,5,本中级培训教材编写的主要目的如下：基础知识中较难理解内容的再次强调与学习，并提高应用基础模块的能力常见案例的讲解原理层面的接触，在应用上使学员逐渐脱离具体软件的束缚，从而站在更高的角度上对测量方法进行确立和审核建立和加强计量理念的学习，增强学员的自学习与钻研能力，从而具备测量整体观，打破过去只专注于测量具体项目的思维，能够以测量系统观念来看待和策划测量管理方面的工作典型案例的讲解,6,第一章：特殊测头的校验,1.1 测头校验原理 当我们在经校准的标准球上校验测头时，测量软件首先用测量系统传送的坐标（宝石球中心点坐标）拟和计算一个球，计算出拟合球的直径和标准球球心点坐标。这个拟和球的直径减去标准球的直径，就是被校正的测头（测针）的等效直径。由于测点时各种原因，造成一定的延迟，会使校验出的测头（测针）直径小于该测针宝石球的名义直径，因此称为“等效直径”。该等效直径正好抵消在测量零件时的测点延迟误差。不同测头位置测量的拟合球心点的坐标，反映了这些测头位置之间的关系，用于对不同测头位置的测点进行换算。校验测头位置时，第一个校验的测头位置是所有测头位置的参照基准。校验测头位置，实际上就是校验与第一个测针位置之间的关系。从以上原理可以看出，测头校验是测量过程的第一个环节，由此产生的误差会影响其他的测量结果，因此要非常重视。校验时测针和标准球要保持清洁。测针、测头、测座等包括标准球都要固定牢固，不能有丝毫间隙。测头校验的速度要与测量时的速度保持一致。每次对测座、测头、测针的拆卸操作后都要重新对使用的所有测头位置校验。平时使用过程中为减少环境变化对测头的影响，要定期进行校验。,7,1.2 测针选用原则选择探针的原则：为保证一定的测量精度，在对探针的使用上，您需要：-探针长度尽可能短：探针弯曲或偏斜越大，精度将越低。因此在测量时，尽可能采用短探针。-连接点最少：每次将探针与加长杆连接在一起时，您就额外引入了新的潜在弯曲和变形点。因此在应用过程中，尽可能减少连接的数目。-使测球尽可能大主要原因有两个：使得球/杆的空隙最大，这样减少了由于“晃动”而误触发的可能测球直径较大可削弱被测表面未抛光对精度造成的影响,8,1.3 特殊测针校验 在测量上，我们会发现很多特征只靠球型测针是不能完成的，例如深孔、台阶孔等等。所以PC-DMIS可以结合球型测针配置了很多种类的特殊测针，用来满足形形色色的特殊特征的测量，主要包括：星形探针、五方向连接座、盘型测针、柱型测针、关节等等。下面我们着重介绍一下这些特殊测针的校验。1.3.1 柱型测针校验柱测针的用途主要用于测量薄壁件。柱测针的定义及校验 1.新建一个测头文件；2.在“测头说明”中选择测头组件 柱形测针：TIP2BY20MMSHNK3.点击“测量”，打开测头校正对话框，设置参数；其中，必须选中“柱测尖标定”，并设置相应参数；4.添加角度；5.定义标定工具；6.点击“测量”，开始进行测头的校验。校验完成后，点击“确定。,9,柱型测针校验注意事项:配置测头文件时，选择测杆要注意后缀为“SHNK”配置校验参数时，激活“柱测尖标定”选项。（除此设置与普通测针不同之外，其他操作方法完全一致）柱测尖偏置定义的是从测尖球心到柱层3MM处为校验的柱层，校验的点数为“柱测检测点数”；而“测点数”处定义的点数为柱测尖的半球部分校验的点数。,10,1.3.2 盘型测针校验盘形测针的用途 用来探测直径较大深孔的中心坐标和直径等。由于其结构的原因，在测量孔的直径时，精度会低于使用球形测针的测量结果。但对中心坐标的影响很小。盘形测针的定义及校验（以25盘测杆为例）1.为了保证校验结果的精确，先校验一个普通球型测杆，保持标准球不移动；2.卸下球测杆，换上盘型测杆；3.新建一个测头文件；4.在“测头说明”里选择测头组件：PH10MQ CONCERT30MM_TO_M8THRD PROBE_TP20 EXTEN20MM TIP25BY3MMDISK；,11,5.点击“测量”，打开测头校正对话框；设置测头参数：测点数：9 逼近距离/回退距离：4 移动速度：60 触测速度：2 校验模式：选择“用户定义”层数：2 起始角：-5 终止角：56.选择在第1步中校验球形测针时所定义的 标准工具文件；7.点击“测量”，开始进行测头的校正；1“是否校验所有测头？”，选择“是”2“是否已经移动标定工具或更改坐标系零点？”，必须选择“否”8.PC-DMIS将自动进行测头的校验。校验完成后，点击“确定”。,12,盘型测针校验注意事项：在校验盘测杆之前，先校一个普通的球测杆，目的是为了得到标准球的位置。然后再进行盘测杆的校验。使用时，通常使用20mm加长杆；配置测头文件时，选择测杆要注意后缀为“DISK”;由于盘型测杆是球型测杆的特例（切掉了两个球冠），工作面为球环的球面，不能垂直于标准球正上方采点；因此，在校验时，盘型测杆不能手动在标准球顶部采第一点，所以，自动校验测量时，选择“是否已经移动标定工具或更改坐标测量机零点？”时只能选择“否”；,13,1.3.3 星型测针校验星型测杆的定义及校验（以PS7R为例）1.新建一个测头文件2.在“测头说明”里选择测头组件：PH10MQ CONCERT30MM_TO_M8THRD PROBE_TP20 EXTEN20MM 测尖号1：2BY18MMSTAR(方向向下）测尖号2：TIPSTAR2BY30（指向X+）测尖号3：TIPSTAR2BY30(指向Y+)测尖号4：TIPSTAR2BY30(指向X-)测尖号5：TIPSTAR2BY30(指向Y-)3.添加角度；注意：每添加一个角度，5个测尖同时添加此角度，若用不了某测尖的此角度，可删除之。4.其它步骤同普通测针。,14,星形测针校验注意事项:使用时，通常使用20mm加长杆；注意：1、每添加一个角度，5个测尖同时添加此角度，若不采用某测尖的此角度，可删除。2、安装时，尽量保证2、3、4、5号测针中两相对两测针连线与“X”轴或“Y”轴平行；3、配置测头文件时，首先选择星型测杆1号位置的测针（当角度为A0B0时,竖直向下的杆），然后按照顺序选择2、3、4、5号针；4、配置空间位置测杆时，测杆有效测量长度应为相对两个测杆间红宝石球心连线的距离，即2与4号针（或3与5号针）之间的距离；1号测杆不能单独使用。5、校验星型测杆通常用双标准球。因为：在校验某些角度的时候，需要用到双标准球中的从球，例如在校验T1A90B180位置时,5号测杆就需要在可用工具列表中对从球的矢量方向进行定义（与主球的定义方向相反），同时要注意：为了使在此处校得的从球数据和在主球上校得的数据相互联系，应该选择一个在主球上校过，而且在从球上也能校验的一个角度，在从球上也校验一次。（注：主球指双标准球中位于上方的那个球，从球则是其中位于下方的）。,15,1.3.4 五方向测针校验五方向测针的用途主要用于检测零件内腔，或深孔。使用方法类似星形测针。校验步骤1.建立一个新的测头文件 2.在“测头说明”选择测头组件：PH10M CONCERT30MM_TO_M8THRD PROBE_TP2 EXTEN20MM EXTEN5WAY（空连接1）测尖号1：TIP1.5BY30M 空连接2：（空连接3）测尖号2：TIP2.5BY30MM 测尖号3：TIP3BY30MM 空连接5 3.其它操作方法同星形测针,16,五方向测针注意事项：无论校验还是使用，五方向比星形测针更灵活。五方向的安装与星形测针一样，必须注意测针的方向指向，(以GLOBAL机型为例)空连接1指向Z-,空连接2指向X+；空连接3指向Y+；空连接4指向X-；空连接5指向Y-；为空连接选择测针时，根据选择顺序定义测尖号；而形星测针的测尖号是固定的，与空连接号相对应。,17,1.3.5 连续扫描测头校验 PC-DMIS软件可以支持多种测头传感器的应用，包括连续扫描式测头传感器（Renishaw SP600、Renishaw SP25、LSP-X1等）、固定式测座传感器（SP80、Letiz LSP-X3、LSP-X5、TRAX等），这些测头传感器属于模拟量扫描测头，无论是在测量精度还是在测量效率上都远优于普通的触发式测头传感器。下面我们分别介绍一下这些测头在校验时需要注意的事项：Renishaw SP25的校验：首先SP25测头的配置比较特殊，它分为四个模块：SM25-1、SM25-2、SM25-3、SM25-4。四个模块分别可以连接不同长度的加长杆（如右图所示）。SP25测头的测力设置比较特殊，如果设置不对的话，将不能完成校验和使用。可以在PC-DMIS软件F10参数设置里面设置为下图的测力。SP25校验测头：三维扫描校验，必须使用DCC+DCC模式，并且最好使用直径大于等于25mm的标准球。校验的时候先对标准球进行触发测量，然后扫描标准球，每个角度大约需要5分钟，但是扫描校验测头已经把扫描矩阵的偏差补偿给了下位机，所以其测量和扫描精度要比触发测头高。,18,LSP-X1扫描测头的应用 LSP-X1扫描测头是Hexagon集团下属的Leitz公司新研发的一款高精度三维扫描测头，用于连接在Tesastar-M测座上，即可以触发测量，也可以扫描测量。LSP-X1是目前世界上触测力最小的三维扫描测头，最小触测力 可以设置到 0.0096N，可以满足一些较软材质的工件的扫描检测。LSP-X1可安装到 GLOBAL Performance/Advantage、Micro plus和 Global Plus机器，以满足高精度的测量需求。软件:PC-DMIS,且版本要求PC-DMIS CAD+V4.3以上(ROY-CAD+-DCC)。LSP-X1测头系统包括：LSP-X1s测头（可接 20115mm加长杆）X1s-1吸盘 0mm X1s-2吸盘 15mm LSP-X1m测头（可接 120200mm加长杆）X1m-1吸盘 100mm X1m-2吸盘 115mm X1m-3吸盘 150mm LSP-X1测针更换架测头参数最小触测力 X1s 0.0096 X1m0.0048(N)最大触测力 X1s 0.072 X1m 0.036最佳触发测力 X1s 0.015 X1m0.015 扫描测力 X1s0.036 X1m 0.018测头重量 100 g 吸盘重量 7 g 连接方式 TESA TKJ 测量范围+/-2 mm in X,Y and Z 超行程范围 X、Y、Z三个方向都为+/-2 mm碰撞保护 具备 输出信号 5 V/mm测头刚性 LSP-X1s 1.2 N/mm LSP-X1m 0.6 N/mm 回零精度 1 mm 偏转后回零精度高于 2um 测针连接 M3 螺纹 最大测针重量 20 g(包括吸盘)最大测针长度 LSP-X1s 20-115 mm LSP-X1m 120-200 mm,19,LSP-X1测头的校验 LSP-X1测头的校验方式类似于普通的触发式测头（TP200、Tesastar-P），但是在第一次安装此测头时，校验之前必须先做一下下位机矩阵补偿，也就是校验设备选项，校验设备完成之后，再进行测针校验。注意：校验设备时，必须使用标准的LSP-X1的探针。,20,固定式传感器的校验：固定式传感器主要包含SP80、Letiz LSP-X3、LSP-X5、TRAX等类型，固定式测座不能添加角度，如果需要不同的角度时，需要使用不同组件进行组合，这样在校验的时候就需要靠准确调整测针角度之后再来进行校验，并且在校验时多采用MAN+DCC或者DCC+DCC的模式。,21,固定式测头校验注意事项：固定式系列测头的校验时必须首先校验一个主探针，选择A0B0角度的探针，在校验这个测针的时候要选择“是”（软件提示标准工具是否被移动过的时候），手动在标准球上测量一点，完成校验后双击查看测针时出现X和Y坐标都为零。复杂组合测针的校验时必须使所校验测针和A0B0主测针关联起来，其他所有的测针结果都和主测针有位置和角度的关系。校验复杂组合测针时对标准球的位置和角度的要求比较严格：如果选择矢量方向为0、0、1的标准球，那么上图中竖直向上的测针则不能完成；如果选择矢量方向-1、0、0的标准球，那么就不能完成五方向的所有测针校验。对于这个问题我们可以使用如下两种方案完成验：1、使用矢量0、0、1和-1、0、0两个标准球进行校验，每一个标准球在第一次使用时都必须校验主测针，而且每次都选择“是”（软件提示标准球是否被移动过的时候）。这样所有的配置都可以用这两个球完成校验。2、使用空间矢量的标准球（例如和每个轴向都夹角45或者和两个轴向夹角45）。建议使用第二种方式，因为使用的标准球越少，测针之间的关联越简单，测量结果的误差会越小。,22,1.3.6 多测针的使用在一个程序中，有时单个测针是不能完成所有检测项目的，需要用到两个或两个以上的测针，这时多个测针之间测量结果的一致性就是最关键的问题。校验：在校验多测针时，首先要明确参考测针（主探针）。通常不会选择星形测针作为参考测针，这是因为星形测针相对于单一球测针来讲，存在更多的误差可能性，而且在手动测量第一个点时，不好掌握。所以我们选择单一球测针作为参考测针。所有的测针都和这个探针有一定的位置关系。对于参考角度，我们通常选择和轴向平行的角度（如A0B0）。为了保证测针测量的一致性，我们尽量选择同一个标准球。使用参考角度确定标准球的位置（手动在标准球上测量一点），除参考角度之外的其他测针，在校验时，必须选择标准球未移动过。这样就可以保证测针测量的一致性。,23,1.3.7 关节的校验 Renishow和Tesa的标准探针组中，都有一个关节（Knuckle）,关节主要是用于特殊角度的特征的测量，关节可以调整空间的任意角度，并可以输入理论角度值进行校验，下面详细介绍一下关节的校验：,相当于旋转了B角,24,25,1.4 自动校验测针命令的使用 PC-DMIS软件的自动校验测针命令主要是指通过软件的参数设置，实现全自动校验测针，主要是应用在有多个测针文件需要一起校验，关联起来共同使用的情况。如下图所示：需要设定如下几个参数 标定工具已移动：主要是指判定校验过程中标准球的位置是否移动，当校验主探针的时候必须选择“是”，校验其他探针的时候选择“否”。显示概要：是在校验测头报告中显示所有测头的参数信息。替代结果日志文件：如果选择这个选项是指下次再重新校验这些测头文件的时候替代本次校验结果。,26,1.5 测针文件编辑器 PC-DMIS软件根目录下的probe.dat文件，决定了PC-DMIS测头系统的图形显示和数据表达。想要在PC-DMIS中使用测头，就要在probe.dat文件中定义。可以使用windows记事本打开这个文件进行定义和编辑。定义测头有特定的格式要求，必须严格遵守。主要表达方法：Commands:ITEM:begintip endtip ribcount line sphere cutsphere cylinder cone ring comment hotspot opticalcenter connect autojoint manualjoint face solid cadgeom下面介绍这几个命令：ITEM:TIP2BY20MM M2第一行ITEM后面出现的第一个名字，将在测头定义对话框中出现，之后的M2定义了这个部件的螺纹类型或者连接类型。begintip测针定义开始。endtip 测针定义结束。ribcount N N表示行数，2到1000.,27,line x1 y1 z1 x2 y2 z2 x1,y1,z1 是起始点x2,y2,z2 是结束点.sphere x y z d x,y,&z 表示球心坐标，d表示直径。cutsphere x y z i j k d t b x,y,z,和d 表示的内容与sphere相同,i,j,k 表示垂直于球顶面和底面的矢量。t,b 定义顶面和底面的位置如下：顶面=(x,y,z)+t*(i,j,k)底面=(x,y,z)-b*(i,j,k)”cylinder x1 y1 z1 x2 y2 z2 d x1,y1,z1 表示圆柱顶面的位置 x2,y2,z2 表示圆柱底面的位置 d 表示直径。cone x1 y1 z1 d1 x2 y2 z2 d2 x1,y1,z1表示圆锥顶面的位置 x2,y2,z2表示圆锥底面的位置 d1 表示顶面的直径 d2 表示底面的直径。ring x1 y1 z1 i1 j1 k1 d1 d2 x1,y1,z1 表示环中心的坐标 i1,j1,k1 相对于当前测头坐标系的环矢量 d1 表示环的外直径 d2表示环的内直径comment text 注释hotspot x1 y1 z1 i1 j1 k1 d1 t1 type x1,y1,z1 表示测球中心，i1,j1,k1 表示测针矢量,一般为001,d1 表示测球直径，t1 表示测尖厚度(for disk probe),type 表示测针类型(ball,shank,disk等)。测头系统ITEM格式要求:在probe.dat文件中新建配置，必须使用“ITEM：”，包括特定的命名和连接类型标示符（这个部件可以连接到哪里）。连接类型标示符如下所列。对于测针测头定义的第二行必须是begintip，最后一行必须是dentip。定义测头必须自上而下定义。起始的位置是x=0,y=0,z=0，所有的组成部分都绘制在这个点下面，就是说Z值为负。大部分的测头部件0，0，0都是中心位置，所以X和Y坐标正负都有。一般正X表示从左向右，正Y表示从前往后，要从Z正方向看。只有两种active配置：hotspot和connect。测头部件配置中必须具备其中一个，但是一般不同时使用。Hotsport用来定义测球，是测头中用于测量工件的部分。Connect定义连接位置，另一种测头部件可以连接上来。每个连接处必须选择一种连接类型标示符。,28,Autojoint和manualjoint这两种配置命令，可以改变这个测头部件的坐标系。使用这两个命令要特别留心，因为使用时坐标原点转移到连接的中心，如相应命令的定义。而且坐标轴向根据第一个joint命令发生改变。Z负方向变为X正方向，X正方向变为Z正方向，Y轴不变。这些命令经常成对使用。例如：例如一个命令控制PH10的B角，第二个命令控制PH10的A角。一对命令的第一个总是控制B角，第二个控制A角。例子：Tip:ITEM:TIP1.5BY11MM M2begintipribcount 10cylinder 0 0 0 0 0-3 3cone 0 0-3 3 0 0-7 0.65cylinder 0 0-7 0 0-11 0.65color 255 0 0sphere 0 0-11 1.5hotspot 0 0-11 0 0 1 1.5 1.5 ballendtip,29,1.6 环境对测量机的影响及其维护测量机使用环境要求：电压 220V 10 15A 50HZ 2 无干扰，地线需单独接地 50HZ 振幅0.0076mm,30,第二章：测量特征,2.1 手动特征测量特征元素：点、直线、平面、圆、圆柱、圆锥、球、圆槽等这些都称之为特征元素。手动测量元素应遵循的原则：法矢方向触测原则法矢方向触测原则：测量时，尽量按着测点的法矢方向进行测量。法线矢量：在测量机中被用来确定按什么方向驱动才能垂直于表面或被测元素。单位矢量在三维坐标系中：与X轴夹角的余弦值称之为I;与Y轴夹角的余弦值称之为J;与Z轴夹角的余弦值称之为K.,不正确的矢量=余弦误差,31,测点分布原则：测量时，最大包容被测元素的有效范围。测量某些元素时，需要选择工作平面。工作平面：能够正确反映特征元素的投影平面。若你在上平面工作，那么就是在“Z正”平面上工作；若你测量元素是在右侧面，那么就是在“X正”工作平面工作。在 PC-DMIS中,当在测量二维元素、计算2D距离时，工作平面的选择非常重要。定义有效的工作平面是非常重要的。如何进行特征推测（智能特征评价）对于特征元素的手动测量，PC-DMIS采用了智能判别模式。在测量元素时不需要严格的指定被测元素的类型（例如：点，圆等等），当测量完一个特征元素后，按操纵盒上的DONE键（如果机器上安装了操纵盒）或键盘上的END键，PC-DMIS即可自动判别测量元素的类型。例如：以最少点数（不在同一直线上的3点）测量一个圆，测量的点数动态的显示在状态条中，一旦测量了足够的测量点数后，按操纵盒上的DONE按钮（如果机器上安装了操纵盒）或键盘上的END键，测量结果将被显示在编辑窗口中，同时在视图窗口中出现所测量的圆。,32,常见自动特征对话框选项矢量点,在点类型的测量中包含位置（XYZ）、矢量（IJK）、理论值计算方法、料厚处理、自动移动等几部分。在对话框中的位置参见下图：,“捕捉点”选项：使用这个选项时，所有的偏差都将位于点的矢量方向。特别适用于只考虑某一特定矢量方向上的偏差的情况。,料厚处理：当提供的数模只有一层，检测的工件表面和数模相差一个料厚时，需要对数模进行偏置，得到所测表面的理论数据。PC-DMIS 提供了两种料厚的处理方式：1、理论值:将厚度值修改理论值然后与测量值进行比较；2、实际值:将厚度值修改测量值然后与理论值进行比较。注意：准确判断料厚输入的正负,33,如果工件的变形比较严重，为了得到准确的测头半径补偿，就必须找正法线矢量，由此得到一种新的检测类型曲面点。曲面点测量的是曲面上的点，在测量之前，现在理论点周围测量3个点，通过这3个点确定点所在小曲面的法线矢量，然后以这个法线矢量作为点的逼近矢量去测量这个点，参见下图：参数：间隙样例点到理论点的距离。,2.1.1 曲面点,理论点,样例点,34,2.1.2 边界点,边界点，又称棱点，是由一个曲面和一条棱边组成。在测量的时候，首先会搜索曲面，然后根据曲面的位置，测量棱边，测量完曲面和棱边之后，测头会在棱边上按照找正之后的位置测量一个边界点。为了能够正确的测量边界点，必须注意 以下几点：1、实现曲面的搜索。曲面会在矢量方向产生偏差，因此这个曲面的搜索主要是沿着矢量方向进行。矢量方向的搜索由以下两个参数控制：逼近距离、探测距离，只要把这两个参数调整知合适，即可实现对曲面的搜索。,2、在测量棱边时，“深度”应该设置合适，通常为料厚的1/31/2。“缩进”控制在曲面上采点的位置。,35,边界点的样例点,测量边界点（棱点）时，样例点的点数设置有多种（0-5），PC-DMIS将根据输入值来测量点。,下面依次介绍不同样例点点数的测量含义：,0：PC-DMIS 将测量指定的标称逼近矢量和法线矢量上的点。1：PC-DMIS 将测量法线曲面上的点。然后，棱测量结果将通过该点射影到标称曲面上。深度值将从该点偏置。2：PC-DMIS 将沿着指定的标称逼近方向在棱上采两个样点。然后，PC-DMIS 将使用这些测点来计算实际点测量在棱方向上的新逼近矢量。3：PC-DMIS 将通过分别使用一个和两个样例测点的组合方法来对点进行测量。此测量方法通常称作“缝宽与平差”测量点。4：PC-DMIS 将测量法线曲面上的三个样例点，并调整曲面法线矢量。然后，棱测量结果将投影到样例点所确定的曲面上。深度值将从该点偏置。最后，将沿着逼近矢量测量该点。5：PC-DMIS 在对点进行测量时，将沿着指定的理论逼近方向在法线曲面上采三个点，然后在棱上采两个点。此测量方法被认为是最为精确的方法。,36,2.1.3 角点,角点 角点用来测量两个平面相交所得直线上的点，使用这个选项可以直接得到该直线上的点。通常，为了得到精确的数据，在每个面上测量3个点 角点是由两个曲面和一条棱边组成。在测量的时候，首先测量两个曲面，然后根据两个曲面的数据，计算这个点的数据。线矢量：两个平面相交所得直线的方向。矢量 1：第一个曲面的矢量。矢量 2：第二个曲面的矢量。缩进1：在曲面1上，从点的理论位置向曲面内偏置的距离，测头将在这个位置测量样例点。缩进2：在曲面2上，从点的理论位置向曲面内偏置的距离，测头将在这个位置测量样例点。相对测量=该值指示给定特征和自动特征之间的相对位置和方位。间隙：每个曲面上各点之间的偏置距离。,37,案例分析：角点精度测试 自动角点测量在标准件上的精度测试：测量机：Global Advantage 091508 测头系统：SP600(TIP0.5BY10MM)软件系统：PC-DMIS CAD+4.3MR1 Release 测试工件：标准件环规（D=30.0005）测试方法：在环规的边界处，测量6个角点(是圆弧和倒角斜面交线上的点)，检查这6个点的实测值且将此六点构造成圆，与标准环规对比，查看此圆的直径偏差以及圆度。,38,软件功能实现：在软件中，通过自动角点的测量来完成。测量数据：,注意间隙以及缩进的设置,39,综上所述，可以确认角点自动测量功能在应用和精度指标实现上是没有问题的。,40,2.1.4 高点,“高点”自动选项用于搜索用户定义的区域，以查找当前工作平面中指定矢量方向上的最高点，搜索结果为 X、Y、Z 坐标和逼近矢量所定义的单个点。,起点：定义的是当测量最高点时搜索区域的开始位置。中心：定义的是测量高点时搜索区域的中心。增量：用于定义在搜索最高点时使用的增量，该框仅适用于高点自动测量。公差：用于定义明确通知 PC-DMIS 何时停止在指定区域搜索最高点的公差值。这个公差值必须小于增量值，搜索过程中，PC-DMIS 会逐渐减小增量值直到 小于或者等于提供的公差值，也就是说当前工作平面的最高点已经确定。模式：用于定义测量最高点时的搜索模式，可选择方形和圆形两种。,方形模式对应两个参数：宽度和长度。设置后PC-DMIS将按照设定值的方形区域 内搜索最高点。若长度或宽度的某个值为零，那么PC-DMIS将按照直线搜索最高点。圆形模式对应两个参数：内半径和外半径。设置后PC-DMIS将按照设定值的圆环区域内搜索最高点。若内半径或外半径的某个值为零，那么PC-DMIS将按照整圆区域搜索最高点；若内半径与外半径值相等，那么PC-DMIS将在圆周上搜索测量最高点。,41,2.1.5 查找孔选项,PC-DMIS软件提供了自动查找孔的功能，实现对孔的自动搜索。,保证测量工作顺利进行，避免因为加工误差导致测不到而使程序终止运行；使测量程序适应零件特征不同的位置变化；对于流水线生产的汽车行业来说，能够顺利有效的完成测量任务是重要的；对于操作者来说可以极大的减轻劳动量，避免反复调整程序。,使用查找孔的优点：,在测量时，测头将从逼近距离位置处开始，沿着圆所在曲面的矢量，以触测速度，开始搜索孔。1、若测头经过圆所在曲面而未碰到曲面，测头将继续向前搜索直到达到探测距离表明要测的圆就在此处；然后测头在探测距离处的孔周上触测三点，粗略判断孔心位置。一旦确定了孔的整体位置，将按照特征对话框设定参数测量该孔。2、若测头碰到圆所在的曲面表明孔不在此处，则测头将围绕理论圆心，向外进行搜索。注意：如果探测距离小于(feature radius probe radius)，将只执行一个循环的搜索。,查找孔的应用：,42,3、如果在指定搜索范围内没有找到孔，PC-DMIS将会出现读位置的提示，在这种情况下，可以手动移动测针到圆孔的中心，点击提示框中的“是”，CMM将以读入的测头位置作为圆心的理论值来测量圆孔 注意：在查找孔中，由三个可选项：中心、无中心、触测点。其含义如下：中心：搜索到孔之后，在孔内以触测速度测量三个点，得到实际孔心位置，然后开始测量；无中心：搜索到孔之后，直接开始测量；单测点：在搜索孔时，只搜索一次，也就是说，测头只向下触测一次，如果测到曲面，说明没有搜索到孔，将会按照未找到孔来处理，如果测到孔内，说明搜索到了孔，将直接开始测量。,2.1.6 读位置,使用这个选项，可以手动实现对孔的搜索。当选上这个选项开始测量的时候，测头会移动到孔心理论值的正上方，然后出现一个提示框：“是否要读取当前位置？”。如果当前测头所在位置就是圆孔的实 际位置，那么你只要选择“是”，测量机就会开始自动测圆孔；如果当前测头所在位置不是圆孔的实际位置，那么需要操作者手动移动测头到实际孔心位置，然后选择“是”，测量机开始自动测量圆孔。,43,2.1.7 圆槽,圆槽由两条边界线和两个半圆确定中心及长度、宽度。在测量时，至少需要测量6个点，其分布如右图。“测量角”定义了在测量时每个圆弧上测量的范围，通常在90180之间。与孔类似，在检测时，也需要对圆槽进行搜索。搜索的方法与圆孔的搜索相同。在使用“查找孔”功能时，如果找到孔，那么测头将每条边测量一个点，用于确定槽的大约位置，然后在长边上测量两个点，用于确定槽的方向。其他与孔的查找相同。注意：在测量圆槽中，角矢量定义一定要在圆槽的长轴上，测量才可以顺利完成。,44,2.1.8 方槽,方槽由四条直线确定槽的中心、长度和宽度。测量时至少需要测量5个点，其中第1、2两个点用于确定槽的方向。“半径”是指两条临边之间倒圆的半径。在测量时用于确定每次触测的位置，避免测量到圆弧位置。通常，这个值应大于所使用的测头半径。与孔的检测类似，需要对方槽进行搜索。搜索的方法与圆孔的搜索相同。在使用“查找孔”功能时，如果找到孔，那么测头将每条边测量一个点，用于确定槽的大约位置，然后在长边上测量两个点，用于确定槽的方向。其他与孔的查找相同。注意：在测量方槽时，“拐角半径”设置一定要大于所使用测针的红宝石球的半径。,45,2.2 快速启动栏的应用,通过选择“视图其他窗口快速启动”来激活快速启动按钮。此选项允许操作者在PC-DMIS中使用图标来选择需要的功能。在快速启动菜单的左手边的每一个选项都是单独的部分。选择适当的功能，所选项变成可用项。,快速启动栏工具条图表,校验测头,坐标系,使用校验测头的快速启动选项，从校验测头部分选择所需元素。打开了校验菜单，具体过程请参见初级培训中的介绍。,使用建立坐标系的快速启动选项，从坐标系部分选择建立坐标系的使用方法。,例：选择“面-线-点”，打开左图所示对话框，然后按照提示，在零件上采集面、线、点即可完成坐标系的建立。,46,尺寸,重新设置,测量,构造,使用测量特征的快速启动选项，从测量部分选择所需测量的特征。,例：选择测量”点“，打开右图所示对话框，按照图示进行采集即可。测量中，同样可以进行添加移动点和删除点的操作。,47,第三章：坐标系建立,3.1 建立坐标系目的、选取特征的原则测量建立坐标系的目的：初建坐标系的目的：建立一个工件坐标系，告诉PC-DMIS软件工件的大体位置，保证可以自动测量特征。精建坐标系的目的：使用加工基准建立，评价在加工基准的坐标系下特征的真实加工状态。所选取的用来建立坐标系的特征，需要满足以下要求：1满足检测工艺的要求，也就是说要方便测量和评价；2满足同类批量零件的测量，也就是说可重复定位；3满足装配、加工和设计中基准的要求。,48,3.2 3-2-1法建立坐标系3-2-1坐标系名称的由来3：一个平面(三个点)用来找正一个平面，确定第一轴向；2：一条线（两个点）用来确定第二轴向；1：确定原点的位置实际上建立零件坐标系的过程，可以理解为零件的定位过程，需要确定零件的六个自由度。无CAD模型时3-2-1坐标系的建立 a.建立坐标系第一轴向 b.建立坐标系第二轴向 c.确定坐标系原点,49,通过旋转平移当前坐标系建立新的坐标系有CAD模型时3-2-1坐标系的建立 此方法适用于工件坐标系和CAD模型上的坐标系（各轴向的方向以及坐标原点的位置）完全一致的情况。,直接点击“CAD=工件”可以使工件上建立的坐标系和CAD模型本身的坐标系统一,50,3.3