海克斯康三坐标初级培训教程110页

1、 PcDmis 初级培训教程初级培训教程 培训课程目标培训课程目标 了解为什么并且如何进行测头校正 完全理解如何建立零件坐标系 学会如何编辑零件的测量程序 从头到尾编制合理的有条理的工件测量程序 直角坐标系直角坐标系 直角坐标系直角坐标系 X Z Y Z X Y Microval MicroXcel & Xcel Machine 坐标轴规定坐标轴规定 Older Mistral Scirocco & Typhoon Machine 坐标轴规定坐标轴规定 Z Y 原点原点 测量机的空间范 围可用一个立方 体表示。立方体 的每条边是测量 机的一个轴向。 三条边的交点为 机器的原点。 X 每个轴被分

2、成许 多相同的分割来 表示测量单位。 测量空间的任意 一点可被期间的 唯一一组X、Y 、Z值来定义。 X Z 10 0 5 Y 10 5 | | | | | | | | 5 10 实例实例 1 测量点的坐标分测量点的坐标分 别是别是: X = 10 Y = 5 Z = 5 X Z Y 10 5 10 5 0 5 10 | | | | | | | | X = 0 Y = 0 Z = 5 10 5 X Z Y | | | | | | | | 10 5 0 5 10 实例实例 2 测量点的坐标分测量点的坐标分 别是别是: X = 10 Y = 10 Z = 0 X Z 0 Y | | | | | |

3、 | | 10 5 10 5 5 10 实例实例 3 测量点的坐标分测量点的坐标分 别是别是: 测座和触发测头测座和触发测头 测座的A角 以7.5 分 度从0 旋 转到105 A 角旋转角旋转 B角从-180 到 180 以7.5 的分度(按顺时 针、逆时针)旋 转 B 角旋转角旋转 正如TP20这样的机械测头 ，包括3个电子接触器，当 测杆接触物体使测杆偏斜 时，至少有一个接触器断 开，此时机器的X、Y、Z 光栅被读出。这组数值表 示此时的测杆球心位置。 接触器断开 测头校正测头校正 已知直径并且可以 溯源到国家基准的 标准器。 测头校正对所定义测头的 有效直径及位置参数进行 测量的过程。为

4、了完成这 一任务，需要用被校正的 测头对一个校验标准进行 测量。 未知直径和 位置的测头 在实物基准的每个测量点 的球心坐标同它的已知直 径比较。有效的测头直径 是通过计算每个测量点所 组成的直径与已知直径的 差值 有效测头半 径 运行运行 PcDmis PcDmis 文件管理器界面文件管理器界面 选择这一图选择这一图 标可以产生标可以产生 一个新文件一个新文件 夹夹 这个新文件夹这个新文件夹 可以改名为用可以改名为用 户名或操作员户名或操作员 姓名姓名 建立一个新建立一个新 文件。文件。 打开一个打开一个 已生成的已生成的 文件。文件。 设置所需设置所需 的测量单的测量单 位非常重位非常重

5、要。（公要。（公 、英制）、英制） 输入你输入你 要建立要建立 的文件的文件 名名 输入相输入相 应的测应的测 量信息量信息 产生测头文件产生测头文件 输入测头输入测头 文件名，文件名， 然后按回然后按回 车键，这车键，这 时测头没时测头没 被定义被定义(被被 高亮高亮). 第一步第一步 从清单中选从清单中选 择测座类型择测座类型 第二步第二步 从这里用从这里用 鼠标单击鼠标单击 下拉菜单下拉菜单 从清单中从清单中 选择测头选择测头 附件附件 第三步第三步 从清单中选从清单中选 择相应的传择相应的传 感器如：感器如： Tp20, Tp200 等等 第四步第四步 从测头清单从测头清单 中选择所用

6、中选择所用 的测杆，如的测杆，如 ：4 *20 （直直 径、长度）径、长度） 第五步第五步 定义结束时定义结束时 测头系统的测头系统的 配置完全图配置完全图 示化显示出示化显示出 来。来。 Step 6 从加入测头角度从加入测头角度 按钮输入测头的按钮输入测头的 角度。角度。 需要追加其需要追加其 它角度，可它角度，可 通过输入一通过输入一 组新的组新的A、B 角，然后对角，然后对 其进行校验其进行校验 测量。测量。 第七步第七步 如果需要多组如果需要多组 复合角度，可复合角度，可 以输入相对于以输入相对于 A、B角的增角的增 量。量。 第八步第八步 当所需的测当所需的测 头位置全部头位置全部

7、 输入后，选输入后，选 择择“测量测量” 。 选择手动或自选择手动或自 动校验测头。动校验测头。 第九步第九步 输入测量标准输入测量标准 球的点数。球的点数。 单击单击“测量测量”按按 钮进行测头校验钮进行测头校验 。 PcDmis的工作平面的工作平面 在在 PC-DMIS中中, 当计当计 算算2D距离时，和其它距离时，和其它 软件一样，工作平面软件一样，工作平面 的选择非常重要。有的选择非常重要。有 效的工作平面是效的工作平面是: Z+ Z- X+ X- Y+ Y- n 什么是工作平面什么是工作平面 n 工作平面是我们当前所看到的方向。例如工作平面是我们当前所看到的方向。例如：当你想去当你想

8、去 测量工件的上平面时，测量工件的上平面时， 工作平面是工作平面是Z+, 如果测量元素在如果测量元素在 前平面时前平面时,工作平面为工作平面为Y-。这一选择对于极坐标系非常重这一选择对于极坐标系非常重 要，要，PC-DMIS将据此设定当前工作平面的将据此设定当前工作平面的0度。度。 n * 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。 + X 90 deg +Y 0 deg 45 deg 135 deg 180 deg 225 deg 270 deg 315 deg 矢量矢量 方向余弦方向余弦 I K M

9、icroval, MicroXcel & Xcel Machine Axes Convention J Older Mistral, Scirocco & Typhoon Machine Axes Conventions I K J 特征元素的方向和测 头的逼近方向体现了 测量点的方向矢量。 矢量可以被看做一个 条指向矢量方向的直 线。 X Z Y +I +J +K 相对于三个轴的方向 矢量。I方向在X轴，J 方向在Y轴，K方向在 Z轴。 什么是矢量方向什么是矢量方向 : (+I ) Z (+K ) X Y (+J ) 45 I = 0.707 J = 0.707 K = 0 45度方向矢量

10、Probe Dia0.51.002.003.004.006.00 Angle ErrorMagnitude of error introduced by not probing normal to surface 1.00.00000.00010.00020.00020.00030.0005 5.00.00100.00190.00380.00570.00760.0115 10.00.00390.00770.01540.02310.03090.0463 15.00.00880.01760.03530.05290.07090.1058 20.00.01600.03210.06420.09630.1

11、2840.1925 期望接触点 导致的误差 法向矢量 理论接触点 逼近方向 角度 校正坐标系是建立零件坐标系的过程。通过数学计算将机器坐标系和校正坐标系是建立零件坐标系的过程。通过数学计算将机器坐标系和 零件坐标系联系起来。零件坐标系联系起来。 建立零件坐标系时需要做三件事： 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。 旋转坐标轴 (用所测量要素的方向矢量). 旋转要素需垂直于已找正 的要素。这控制着轴线相对于工作平面的旋转定位。 原点 (任意测量要素或将其设为零点的定义了X、Y、Z值的要素)。 机器坐标轴方 向。 所需的零件坐标系所需的零件坐标系 X Z Y 找正找正要素

12、 = 平面平面 旋转轴线旋转轴线 = 直线直线 原点原点要素 = 圆圆 步骤 1 :找正Z轴并将Z的原点平移到此平面上。 步骤2 : 将X轴旋转到平行于线的方向。 步骤3 : 将X、Y的原点平移到圆上。 Z X Y X Z Y 建立零件坐标系建立零件坐标系 测量测量3点确立一个平面。点确立一个平面。 测量测量2点确定一条直线。点确定一条直线。 在在侧平面测量一点。侧平面测量一点。 从工具栏选 择“工具” 菜单。 然后选择零 件找正。 从特征从特征要素 清单中选择清单中选择 Plane1 Line1 Point1 单击单击“找找 正正”按钮按钮 PC-DIMS将找正将找正 PLN1。 将坐标轴旋

13、转到将坐标轴旋转到 平行于直线平行于直线LNE1 的方向。的方向。 将将 X 原点设置到原点设置到 PNT1。 将将 Y 设置到设置到 LN1 。 将将 Z设置到设置到PLN1 选择要找正选择要找正 的坐标轴的坐标轴 选择要旋转选择要旋转 的轴的轴 选择选择要素建立建立 原点原点. 几何要素几何要素 要素要素: POINT 最少点数最少点数: 1 位置位置: XYZ 位置位置 矢量矢量: 无无 形状误差形状误差: 无无 2维维/3维维: 3维维 实例实例 Y 5 5 5 Z X 输出输出 X = 5 Y = 5 Z = 5 要素要素: 直线直线 最少点数最少点数: 2 位置位置: 重心重心 矢

14、量矢量: 第一点到最后一点。第一点到最后一点。 形状误差形状误差: 直线度直线度 2维维/3维维: 2维维/3维维 实例实例 输出输出 X = 2.5 I = -1 Y = 0 J = 0 Z = 5 K = 0 Y 5 5 5 Z X 12 要素要素: 圆圆 最少点数最少点数:3 位置位置: 中心中心 矢量矢量*:相应的截平面矢量相应的截平面矢量 形状误差形状误差:圆度圆度 2维维/3维维:2维维 实例实例 输出输出 X = 2 Y = 2 Z = 0 I = 0 J = 0 K = 1 D = 4 R = 2 Y 5 5 5 Z X * 圆的矢量只是为了测量。不单独描述要 素的几何特征。

15、2 1 3 要素要素: 平面平面 最少点数最少点数: 3 位置位置: 重心重心 矢量矢量: 垂直于平面垂直于平面 形状误差形状误差:平面度平面度 2维维/3维维: 3维维 实例实例 输出输出 X = 1.67 I = 0.707 Y = 2.50 J = 0.000 Z = 3.33 K = 0.707 Y 5 5 5 Z X 1 2 3 要素要素: 圆柱圆柱 最少点数最少点数: 5 位置位置: 重心重心 矢量矢量: 从起始层指向终止层从起始层指向终止层 形状误差形状误差: 圆柱度圆柱度 2维维/3维维: 3维维 实例实例 输出输出: X = 2.0 I = 0 D = 4 Y = 2.0 J

16、 = 0 R = 2 Z = 2.5 K = 1 Y 5 5 5 Z X 5 4 1 6 2 3 要素要素: 圆锥圆锥 最少点数最少点数: 6 位置位置: 顶点顶点 矢量矢量: 从大端指向小端从大端指向小端 形状误差形状误差: 锥度锥度 2维维/3维维: 3维维 实例实例 5 5 X = 2.0 I = 0 A = 43deg Y = 2.0 J = 0 Z = 5.0 K = 1 Y 5 Z X 2 5 4 13 6 要素：要素： 球球 最少点数最少点数: 4 位置位置: 中心中心 矢量矢量*: 如右图向上如右图向上 形状误差形状误差: 球度球度 2维维/3维维: 3维维 实例实例 5 X

17、= 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 *球的矢量只是为了测量。并不描述要素 的几何特征。 3 4 2 1 要素构造要素构造 点点 点点: 原点原点 X Z Y 点 在当前坐标系的原 点构造一个点。坐 标值为0，0，0。 点点 : 产生产生 在所选要素的中心产 生一个点。它的坐标 与所选的要素的拾取 点的坐标值相等（X 、Y、Z）。 点 输入 : 圆1 圆1 点点: 拐角点拐角点 这个点是三个平面的 交点。 输入: 平面1 平面2 平面3 平面1 平面2 平面3 点 点点: 刺穿刺穿 通过第一要素刺穿第

18、 二要素创立的点。元 素的选择顺序非常重 要。 输入: 圆柱1 平面1 平面1 圆柱1 点 点点: 偏置偏置 点 从选择要素设置指定的 偏置值创建一个点。 输入: 点1 X 偏置 = 0 Y 偏置 = 4 Z偏置 = 1 X Z Y 点1 5 5 5 点点: 相交相交 在两个要素相交处产 生一个交点。 点 输入: 线1 线2 线1 线2 点点: 映射映射 将第一点的重心投影 到第二个要素上（直 线、圆锥、圆柱或槽 ） 点 输入: 圆1 线1 线1 圆 点点: 中分中分 产生两个所选要素的 中分点。 点 输入: 圆1 圆2 圆1圆2 点点: 投影投影 输入: 点1 平面1 将一个元素投影所选 平

19、面上。 点1 平面1 点 要素构造要素构造 圆圆 圆圆: 最佳拟和最佳拟和 输入: 圆1 圆2 圆3 圆4 通过所选的几个要素 通过最佳拟和产生的 圆。 圆1 圆4 圆3 圆2 圆 圆圆: 圆锥圆锥 输入: 圆锥1 直径 = 50.8 在圆锥指定的直径位 置产生的截面圆。 101.6 圆锥1 50.8 圆 圆圆: 相交相交 输入: 圆锥1 平面1 平面和圆锥、圆柱或 球相交产生的圆。 圆锥1 圆 平面1 要素构造要素构造 直线直线 直线直线: 坐标轴坐标轴 X Z Y 直线 沿着当前坐标系的一 个坐标轴建立一条轴 线，它垂直于当前工 作平面。 当前工作平面 = Z+ Z+ 平面 直线直线: 最

20、佳拟和最佳拟和 通过所选元素建立一条 最佳拟和直线。 输入: 圆1 圆2 圆2 圆1 直线 直线直线: 相交相交 输入: 平面1 平面2 两个平面相交产生一 条交线。 平面2 平面1 直线 直线直线: 垂直垂直 通过第二要素做第一要 素的垂直直线。 输入: 线1 圆1 线1 圆1 直线 直线直线: 平行平行 通过第二要素做第一要 素的平行线。 输入: 线1 圆1 线1 圆1 直线 直线直线: 反向反向 输入: 线1 将一条直线的方向进 行反向产生一条直线 。 直线 线1 直线直线: 偏置偏置 通过第一要素从第二要 素偏置指定值产生的直 线。 输入: 圆1 圆2 偏置值 = 25.4mm 圆2

21、圆1 直线 25.4 要素的尺寸及公差要素的尺寸及公差 位置位置 位置位置 位置公差选项产生所选要素的指定特征的参数报告。特征参 数具体如下： ang rad 位置位置 X Z Y CIR1 1 2 3 2 3 1 实例: 输出圆： CIR1 X = 2cm Y = 2cm D = 2cm R = 1cm 2 1 2 1 0 位置位置 X Z Y CONE1 1 2 3 3 1 实例: 输出圆锥： CONE1 A = 60 V = 0, 0, 1 (I, J, K) 2 1 0 2 60 位置位置 X Y POINT1 25.4 50.8 76.2 50.8 76.2 实例: 输出点： POI

22、NT1 Prad = 71.831mm Pang = 45 0 71.831 45 25.4 要素的尺寸及公差要素的尺寸及公差 位置度位置度 位置度位置度 下面的实例是输出圆的常规公差： 50.8 .12 25.4 .12 25.4 .12 0.24 0.24 位置度位置度 下图是理论圆中心的示意图 表示 “好” 表示超差 测量圆的中心位置 50.92 25.18 50.68 25.52 位置度位置度 下图显示了为什么两个点距离相同但不是每个都在公差 之内。 合格 超差表示 位置度公差带 位置度产生一个圆形公差带，它能很好地判断特征要素的配 合关系。 最大实体条件最大实体条件 40 30 0.

23、15A 20+/- 0.2 DiaBonusMMC 19.8000.15 19.900.100.25 20.000.200.35 20.100.300.45 20.200.400.55 尺寸是公制单位 Dia A Dia 2 MMC - MMC 19.8019.800.15 19.9019.900.35 20.0020.000.55 20.1020.100.75 20.2020.200.95 40 30 0.15A 20+/- 0.2 20+/- 0.2 A 最小实体条件最小实体条件 DiaBonusLMC 19.800.400.55 19.900.300.45 20.000.200.35 2

24、0.100.100.25 20.200.0.15 40 30 0.15 A 20+/- 0.2 最小实体条件最小实体条件 - 最小实体条件最小实体条件 Dia A Dia 2 LMC- LMC 19.8019.800.95 19.9019.900.75 20.0020.000.55 20.1020.100.35 20.2020.200.15 20+/- 0.2 40 30 0.15A A 要素的尺寸公差要素的尺寸公差 二维距离二维距离 二维距离二维距离 二维距离的计算是两要素相对于当前工作平面的距离 。典型例子就是点到线、圆到圆、圆到线的距离。 二维距离二维距离 当计算二维距离时，你可以选择各个方向的距离。例 如：你可以通过CIR1和CIR2产生以下几种方向的距离 。 X 距离1 距离2 距离3 Y CIR2 CIR1 两维距离两维距离 X 距离2 距离3 Y 有效选项: 中心到中心 要素