QC测量基础------CMM操作培训教材

1、LOGOwww.YS-U.com一一. .用途目的用途目的v用途用途: :直接量测外形、外径、段差、深度、内径及形位公差。直接量测外形、外径、段差、深度、内径及形位公差。v仪器名称仪器名称 : :三次元三次元 v仪器最大行程仪器最大行程 : : v X X轴轴: : 01000 MMv Y Y轴轴: : 02000 MMv Z Z轴轴: : 01000 MMv解析度解析度: : 0.00001 MM 或或 0.00001INCHv工作温湿度工作温湿度: : 溫度溫度20 5, 相對濕度相對濕度45%90%. v工作气压工作气压: : 0.40.6 MPa 和和0.60.8MPav量测精度量测精

2、度: : 3.5+5L/1000 um (big)v 2.8+4L/1000 um (small) ( 2.6um 重复性重复性) )二二. .结构介绍结构介绍总电源开关手/自动切换开关紧急停止按钮标准球气压表二二. .控制合控制合手柄手柄紧急停止紧急停止速度控制速度控制三轴锁定三轴锁定完成完成空点空点连机加电连机加电删除点删除点测针补尝测针补尝组合功能组合功能三三. .步骤步骤v一一. . 测头校验测头校验 测头对话框基本內容 测针定义 柱形针定义及校验 盘形测针定义及校验 星型测针定义及校验 五方向测针定义及校验v二二. . 坐标系建立坐标系建立 3-2-1坐标系建立方法 迭代法坐标系建立

3、原理及方法 最佳擬合坐标系建立原理及方法 v三三. . 安全面及工作面设定安全面及工作面设定1. 测头对话框基本內容测头对话框基本內容 ( (说明文字按用途所写说明文字按用途所写, , 不是中文翻譯不是中文翻譯) )测头文件(测头名称)所用到的测头角度测头部件列表当前测头配置列表Measure: 开始校验Edit: 编辑测头角度Tolerances: 部件公差设定Setup: 參数设定Delete: 刪除测头角度或测头部件Add Angles: 添加测头角度Results: 查看校验结果Mark Used: 标記当前程序所用到的角度Global Used: 标記PCDMIS默认目录下所有程序所

4、用到的角度四四. . 测头校验测头校验四四. 测头校验测头校验2. 测针定义测针定义A. 输入测针名(最好具有一定代表性意义), 同时出现测座出现效果B. 加入转接头四四. 测头校验测头校验2. 测针定义测针定义C. 加入TP200D. 加入10mm延长杆E. 同样直径为1mm长为35. 5mm的测针一一. 测头校验测头校验2. 测针定义测针定义说明: PROBEPH10MQ: 指测座名称, 依实际机器型号不同而不同CONVERT30MM_TO_MQ: 转接头, 接于测座与TP200之间, 有的机器沒有此转接头PROBE_TP200: 测针感应头, 用于信号采集和测针连接, 也是依实际机型不同

5、而不同EXTEN10MM: 代表Extent: 10 mm, 指10mm延长杆, 如果是20mm延长杆则为EXTEN20MM, 依此类推TIP1. 0BY35. 5MMSHNK: 指直径为1. 0mm, 长度为35. 5mm的柱形测针, 其中SHNK为柱形针所特有标识. 再如: TP0. 5BY10MM指球径为0. 5mm长度为10mm的球形测针, 注意沒有 “SHNK”字样再如: TIP25BY3MMDISK指直径为25mm厚度为3mm的盘形测针, 它以“DISK”字样标识一一. 测头校验测头校验2. 测针定义测针定义用途说明: 柱形针: 头部为半球, 后端为圆柱狀, 使用时可用球面或圆柱面

6、进行量测, 通常用于薄壁件量测, 注意量测宽度尺寸时必须使用圆柱面. 球形针: 头部为人造红宝石材料, 通常比柱形针有较高精度, 使用时只能使用球面, 不能使用后面的金属杆. 盘形针: 用于量测直径较大深孔的尺寸, 只能使用边缘进行量测, 不能使用底部进行量测. 一一. . 测头校验测头校验3. 3. 柱形针定义及校验柱形针定义及校验校验前的准备: 如下图, 现有测头角度只有TIPA0B0, 需新增其它角度双击某一部件可以实现隐藏该部件的效果点击此用于添加角度(详见下页)去掉此选项一一. . 测头校验测头校验3. 3. 柱形针定义及校验柱形针定义及校验添加角度: 可在此输入添加也可在此选择添加

7、一一. . 测头校验测头校验3. 3. 柱形针定义及校验柱形针定义及校验专用于校验柱形针之圆柱部分校验采点数校验圆柱有校长度一一. . 测头校验测头校验3. 3. 柱形针定义及校验柱形针定义及校验在上一次校验操作之后, 如果标准球位置改变, 则必须点 “Yes”, 以便手动在标准球上采点, 反之选择 “No”. 如果选择 “Yes”, 会出现如下提示框, 回答 “OK” 即可. 在前一对话框中点击 Measure键, 出现如下提示框: 一一. . 测头校验测头校验4. 4. 盤形测针定义及校验盤形测针定义及校验盤形针结构分析 (以厚度为2mm的盤形针为例): 注意: 此为盤形针的工作部分. 其

8、边缘为球面的一部分!一一. . 测头校验测头校验4. 4. 盤形测针定义及校验盤形测针定义及校验使用柱形针测深孔球测碰到孔壁, TP200已撞上!使用盤形针测深孔, 问題简单多了!什么时候用到盤形测针?一一. . 测头校验测头校验4. 4. 盤形测针定义及校验盤形测针定义及校验盤形测针校验: 取消该选项一一. . 测头校验测头校验4. 盤形测针定义及校验盤形测针定义及校验特別说明特別说明: : 由盤形测针的结构可知, 盤形测杆的工作面为边缘部分, 而下表面不能使用! 因此, 在校验盤形测针时, 不能使用盤形测针下表面去点击标准球頂面, 而是先换上一根球形测针进行校正以找到标准球的位置, 再换上

9、盤形测针进行自动校正!一一. 测头校验测头校验5. 星形测针定义及校验星形测针定义及校验星形测针的用途与结构: 星形测针的用途: 主要用于测零件內腔及深孔. 如缸径上的钻孔, 沟槽等. 测尖编号原则: 测尖号1: 2BY18MMSTAR (方向向下)测尖号2: TIPSTAR2BY10 (指向X+)测尖号3: TIPSTAR2BY10 (指向Y+)测尖号4: TIPSTAR2BY10 (指向X-)测尖号5: TIPSTAR2BY10 (指向Y-)说明: 星形测针校验方法与一般球形测针校验方法一致, 利用1号测尖在标准球上采集一点即可开始校验. 一一. . 测头校验测头校验5. 星形测针定义及校

10、验星形测针定义及校验星形测针的使用注意事项: 使用时, 通常使用20mm加长杆. 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, 可刪除之. 安裝时, 尽量保证2, 3, 4, 5号测针中两相对测针连线与 “X”轴或 “Y”轴平行. 配置测头文件时首先选择1号测尖位置, 然后依次选择2, 3, 4, 5号测尖. 测杆有校测量长度为相对两个测杆间红宝石球心连线的距离, 即2与4或3与5号针之间距 离; 1号测尖不能单独使用. 校验星形测杆通常使用双标准球. 因为: 例如校验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(与主球定义方向相反

11、), 同时要注意: 为了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. 一一. . 测头校验测头校验6. 五方向测针定义及校验五方向测针定义及校验何为五方向测针?五方向测针与星形测针结构一致, 区別在于, 星形测针5个测尖同时使用, 而五方向测针可以只使用其中一部分测针, 而不需要的部分可以不用添加, 下图为五方向测针定义方法: 二二. . 坐标系建立坐标系建立1. 3-2-1坐标系建立方法坐标系建立方法无CAD模型时3-2-1坐标系的建立找正坐标系第一轴向确立坐标系第二轴向确立坐标系原点说明: 由

12、于空间坐标系之三个轴向间相互垂直, 因此在找正时只需对其中两个轴向进行找正即可, 另外一个轴向根据自身关系自动找正. 二二. . 坐标系建立坐标系建立2. 迭代法坐标系建立原理及方法迭代法坐标系建立原理及方法有CAD模型时迭代法坐标系的建立先在CAD模型上创建如下图所示元素: 二二. . 坐标系建立坐标系建立2. 迭代法坐标系建立原理及方法迭代法坐标系建立原理及方法有CAD模型时迭代法坐标系的建立二二. . 坐标系建立坐标系建立2. 迭代法坐标系建立原理及方法迭代法坐标系建立原理及方法迭代法坐标系的建立原理由上图可知, 为什么CIR1与CIR2之连线明显与X轴不平行, 但坐标系建立后卻是正确的

13、呢? 由于在自动创建CIR1与CIR2等各元素时, PCDMIS記下了各元素的理论值, 在使用迭代法建立坐标系时, PCDMIS依据各元素的理论值來反向求得坐标系的方向及位置, 从而建立坐标系. 注意在学习迭代法建立坐标系时不要帶有3-2-1坐标系建立方法的思想. 迭代法建立方法还有6矢量点迭代法, 3个圆迭代法, 1个圆+1槽+3个矢量点等方法. 注意用槽进行迭代时槽只能用在第二个步骤, 不能用于第三个步骤. 二二. . 坐标系建立坐标系建立2. 迭代法坐标系建立原理及方法迭代法坐标系建立原理及方法无CAD模型时迭代法坐标系的建立如果沒有CAD模型, 创建的元素必须正确输入其理论值, 其坐标

14、系建立方法与有CAD模型的建立方法一致!二二. . 坐标系建立坐标系建立3. 最佳擬合坐标系建立原理及方法最佳擬合坐标系建立原理及方法用途与原理: 此方法可提高坐标系精度, 特別是对于曲线曲面类零件, 通过理论曲线和实际曲线的匹配得到更精确的坐标系. 常用于有CAD模型的情況. 如下图所示, 该零件沒有任何可用于测量的元素, 只能用最佳擬合坐标系建立方法建立坐标系. 二二. . 坐标系建立坐标系建立3. 最佳擬合坐标系建立原理及方法最佳擬合坐标系建立原理及方法建立方法: 对于此类零件, 应先建立一个掃描特征, 然后利用最佳擬合法建立坐标系, 如下图所示: 最佳擬合二二. . 坐标系建立坐标系建

15、立3. 最佳擬合坐标系建立原理及方法最佳擬合坐标系建立原理及方法建立方法: 擬合方法: Least Squares: 最小二乖法: 最佳擬合坐标系中的误差将在所有特征输入之间均勻分布. Vector: 矢量: 所得的点将在创建坐标系后捕捉到理论矢量. Min/Max: 最小最大: 坐标系将尝试确定零件的方位, 使所有输入特征处于根据其关联尺寸确定的公差範围內, 此选项仅用于2D最佳擬合. Rotate & Translate: 旋转和平移: 在計算坐标系时将允許最大的自由度, 使其可以自由地旋转和平移. Rote Only: 仅旋转: 限制坐标系在計算坐标系时只能旋转. Transla

16、te Only: 仅平移: 限制坐标系在計算时只能平移. 有多个元素时可设定各元素擬合的加权值. 三三. . 安全面及工作面设定安全面及工作面设定如上图所示, 安全面是指在产品的最外围建立一个虛擬的 “盒子” , 定义在此 “盒子” 以外为安全区域. 也就是说, 在三次元量测完毕一个元素待量测下一个元素时, 测针会移动到安全面的位置, 然后进行下一个元素的量测. 1. 安全面设定的意义安全面设定的意义三三. . 安全面及工作面设定安全面及工作面设定激活平面: 指定所量测元素所处的平面. Axis -指激活平面的法向矢量. 在使用时Plus与Minus对后面Value指定的值沒有正負的影响. V

17、alue-指激活平面相对于坐标系的距离. 通过平面: 指测针从前一个激活平面转向下一个激活平面时要通过的面. Axis-指通过平面的法向矢量. 在使用时Plus与Minus对后面的Value指定的值沒有正負影响. Value-通过平面相对坐标系的值. 当通过平面与激活平面选择同样的矢量时, 此处的值无效, 而以激活平面的值为准. 此处必须选中前面的设定才有效. 2. 安全面设定參数安全面设定參数三三. . 安全面及工作面设定安全面及工作面设定如上三图所示: 预测量图一所示之上表面之內孔及周边尺寸, 需要在零件上方建立一安全面(图二), 且安全面大小设为零件上表面上方30mm(图三), 具体參数

18、据设置如下: 图一图二图三由于与Active Plane之Axis一致, 故以Active Plane之Value值为准, 此处值无效, 通常不用设定, 默认为0. 3. 安全面设定实例安全面设定实例1 1三三. . 安全面及工作面设定安全面及工作面设定如上三图所示: 预测量图一所示之右側表面之方孔尺寸, 需要在零件右方建立一安全面(图二), 且安全面大小设为零件右表面右方10mm(图三), 具体參数据设置如下: 图一图二图三通常情況下, 设定通过平面的矢量方向与激活平面之矢量方向一致, 即由前一激活平面切换到此时指定的激活平面时测针不用移到Y矢量平面或X矢量平面, 直接进行切换. 4. 安全

19、面设定实例安全面设定实例2三三. . 安全面及工作面设定安全面及工作面设定工作面是指当前量测的元素所处的平面, 也可称为投影面. 在实际量测中必须正确设定工作面. 如果设定错误, 将无法得到正确量测结果. 工作面可由下图表示出來:5. 工作面设定含义工作面设定含义A ZPlusB XPlusC YPlusD ZMinusE XMinusF YMinus注: 在实际使用时, 遠择Zplus与Zminus对于量测结果是沒有影响的.四四. . 编程语句编程语句用于给零件程序特征, 尺寸或坐标系的变量或数据元素赋值. 通常情況下用于创建变量並赋值.1. 赋值赋值代码: ASSIGN/V1=0四四. .

20、 编程语句编程语句可以取出特征的相关数据. 代码: ASSIGN/V1 = LIN2.X1. 赋值赋值四四. . 编程语句编程语句注释分为五种类型: Operator: 将给定的提示信息在程序运行时以对话框形式弹出, 提醒操作者注意.Report: 将给定的提示信息输出至报告中.Document: 仅在程序中有效, 方便別人阅读程序.Input: 在程序运行过程中提示操作者输入数据, 并能给定相应提示信息.Yes/No: 在程序运行过程中提示操作者回答 “是” 或 “否”, 通常与IF & END IF语句配合使用.2. 注释注释四四. . 编程语句编程语句3. 读读/ /写外部数据写

21、外部数据File Open 文件打开File Close 文件关閉File Copy 文件拷貝File Move 文件移动File Delete 文件刪除File Exists 文件是否存在判断File Dialog 文件对话框语法: = 文件/打开, , 文件指针名: 用戶选择的文件指针标识, 用于訪问打开的文件.文件名: 包括要打开的文件的路径及文件名.打开模式: 包括读取, 写入或附加.四四. . 编程语句编程语句3. 读读/ /写外部数据写外部数据如上图所示, 存于C:下的文件TEST.txt, 欲在PCDMIS中将其数据读出, 代码如下:FPTR =FILE/OPEN,C:TEST.

22、TXT,READV1 =FILE/READLINE,FPTR,X1+,+Y1+,+Z1其中的 “X1”, “Y1”, “Z1” 为临时指定的三个变量, 经过上面的操作, 可以使得X1=123, Y1=450, Z1=100.如果需要将X1, Y1, Z1显示出來, 检查程序正确性, 可以使用下面的语句: COMMENT/OPER,X1 ,Y1 ,Z1注意: 文件必须以逗号或空格隔开, 通常最好使用逗号.四四. . 编程语句编程语句4. 循环循环循环的用途: 在一个多零件的夾具上, 工件的间距一致. 利用平移/旋转偏置, 可以使用一个测量程序测量所有工件.在一个零件的夾具上测量多个零件, 并且想

23、在每个程序循环之前换入新的零件. 将零件替换为新零件时, 可借助于 “注释” 命令來停止CMM. 此命令可以位于循环的开头或末尾.使用 “循环” 可以旋转零件程序, 以测量同一零件的不同部分. 例如, 可以创建一个零件程序來测量一个复杂的孔, 相同的孔在零件上重复了10次. 所作的零件程序只需要测量其中一个孔, 然后, 可以使用 “循环” 來偏置零件程序, 以测量其它9个孔, 減少程序的数量.四四. . 编程语句编程语句4. 循环循环循环的使用: Number of Parts: 夾具在X (Y或Z) 方向上夾持的零件数 (或零件上的特征数).Start Number: 零件序列中的起始号.S

24、kip Number: 将指定序列号跳过.X, Y, Z: 设置零件之间或同一零件上各特征间的X (Y或Z)间的X (Y或Z)偏置.Angel: 设置角度偏置. 第一个偏置以零件的原点为基礎.V1 =LOOP/START, ID = YES, NUMBER = 10, START = 1, SKIP = , OFFSET: XAXIS = 0, YAXIS = 1, ZAXIS = 0, ANGLE = 0LIN1 =FEAT/LINE,RECT,UNBND THEO/-60,63,-1.262,0,-1,0 ACTL/-60,63,-1.262,0,-1,0 MEAS/LINE,2,WORK

25、PLANE MOVE/CLEARPLANE HIT/BASIC,-60,63,-1.262,-1,0,0,-60,63,-1.262 HIT/BASIC,-60,7,-1.262,-1,0,0,-60,7,-1.262 ENDMEAS/ LOOP/END每次循环LIN1的Y坐标值增加1mm.四四. . 编程语句编程语句5. WHILE & END WHILE用途: 用于在程序中添加条件循环. 当条件滿足时, 此循环一直执行, 直到条件不再符合.使用方法: 我们可以这样理解:当时, 如何如何, 例如:ASSIGN/V1 = 10WHILE/V10COMMENT/OPER,V1ASSIGN

26、/V1 = V1-1END_WHILE/以上的代码可进行10次循环, 在每一次循环中显示出当前V1的值.四四. . 编程语句编程语句6. DO & UNTIL用途: 用于在程序中添加条件循环. 首先循环无条件执行, 直到条件滿足时, 循环结束.前面讲的WHILE & END WHILE不与它同是, 前者先判断后执行, 而它是先执行, 后判断. 因此WHILE & END WHILE有可能一次也不执行, 而DO & UNTIL至少会执行一次.使用方法: 我们可以这样理解:做某件事, 直到, 例如:ASSIGN/V1 = 10DO/COMMENT/OPER,V1AS

27、SIGN/V1 = V1-1 UNTIL/V11其结果与前面一个例子一样.四四. . 编程语句编程语句7. IF & END IF用途: 用于在程序中添加条件判断. 当IF命令的表达式求值为真 (非0)时, 才会执行IF与END IF之间的各项. 否则, 执行流程将跳至END IF命令之后的第一个命令.使用方法: 我们可以这样理解:如果, 那么, 例如:C1 =COMMENT/INPUT, 请输入一个数值! IF/C1.INPUT0 AND C1.INPUT5 AND C1.INPUT=10 COMMENT/OPER,您输入了一个5至10之间的数! END_ELSEIF/四四. . 编

28、程语句编程语句9. ELSE & END ELSE用途: 它的功能与IF & END IF一致. 但为什么存在这样一个命令呢? 直接用IF & END IF不行吗?ELSE & END ELSE块必须紧跟在一个IF & END IF块或另一个ELSE IF & END ELSE IF块之后. 如果当前块之前的所有IF & END IF的求值为假, 则求此表达式的值, 否则不执行此表达式. 如果此表达式求值也为假, 则执行流程将跳至此命令之后的下一个命令.使用方法: 与前面的IF & END IF一起來理解:如果成立, 那么否则C1

29、 =COMMENT/INPUT,请输入一个数值! IF/C1.INPUT0 AND C1.INPUT5 AND C1.INPUT=10 COMMENT/OPER,您输入了一个5至10之间的数! END_CASE/ DEFAULT_CASE/ COMMENT/OPER,您输入了一个预定范围以外的数! END_DEFAULTCASE/ END_SELECT/四四. . 编程语句编程语句11. LABEL与GOTO用途: 用于在程序运行时能 “转到” 一个地方. 当PCDMIS遇到GOTO语句时, 则将移动到指定的LABEL处.使用方法: L1 =LABEL/(进行量测工作)C1 =COMMENT/

30、YESNO, 还要再测一次吗? IF/C1.INPUT=YES GOTO/L1 END_IF/当操作者回答 “YES” 时, 程序又跳到L1处, 再继续上面 “” 中的一系列工作.五五. . 塑模导入编程塑模导入编程目的：为了快速，准确的进行自动程序编写选取模型：PC-DIMS 一般能导入由PRO/E生成的多种类型的档案，常见 的有后辍名为.prt .igs .iges .cad .dwg 等多种结构类型的图 档。我们通常用的是前三种。编程思路： 1.首先是样品与图纸对照确定量测基准。 2.确定样品在CMM机中假想的装夹方式和放置位置。 3.根据确定的假想位置来设定导入模型的初始坐标原点。 因

31、为CMM机的初始坐标是已定的，所以需要把模型坐标调整 与CMM坐标一致，以方便进行编程。 用用PEO/E设置零件坐标系设置零件坐标系1.开启所需要的PRO/E档案。点选如图（a）中的工具条中创建新坐标系按钮。2.系统将显示出如图（b）所示的选项对话框。选择“PROPERTIES”项在NAME栏为新的坐标系命名。（a.)（b.)输入新的名字(c.)(d.)3.3.如图（c）所示，选择”ORIGIN” 项，然后按图（d）所示在零件 棱角处点取一点作为坐标零点。棱角处点取一点作为坐标零点已选取的元素用用PEO/E设置零件坐标系设置零件坐标系4. 4. 选取“ORIENTATION”项中的”USE“后

32、 面的方框，这项表示指定坐标系的第 一轴。然后在模型上选取一条直边， 之后在下面“TO DATERMINE”中选择 想要设定的轴（XYZ），后面的“FLIP” 可以指定轴的方向。(如图e）5.5.同上面一样，指定坐标系的第二轴，第 三轴将自动建立。完成后如图（f）。（e.）（f.）第一轴第二轴用用PEO/E设置零件坐标系设置零件坐标系6.6.建立好坐标系后，选择“FILE”菜单 下的“SAVE A COPY”，如图（g）。7.7.在弹出的对话框中选择“IGS”文件类 型，后点击“OK”按钮。如图（h）。（g）（h）用用PEO/E设置零件坐标系设置零件坐标系8.8.在弹出的对话框中选择“EDGE

33、S”和 “SURFACES”两项，此两项在PC- DIMS中分别体现为线结构和面结构。 如图（a1）。（a1）（a2）9.9.最后选取“Coordinate system”项中的 小箭头，接着在模型中选中已建好的 坐标系。选中的坐标系将显示在右边 的列表框中。最后按“OK”按钮导出 档案完成（a2）线结构面结构被选中的坐标系名称用用PEO/E设置零件坐标系设置零件坐标系PC-DIMS OFFLINE以下内容将介绍离线编程的一些基本步骤和技巧。1. 建立新的PC-DIMS文 档，在“Interface”项 中选择“Offline”创建 新程序。如图（c1）选择单位选择“Offline”（c1）2

34、.在“File”菜单选择“Import”进 行3D模型导入。如图（c2）3.在“File”菜单选择“Import”进 行3D模型导入。如图（c3）（c2）（c3）选择文件类型选择原文件路径PC-DIMS OFFLINE4.点选“Processed”按钮载入3D图型，如果出现如图（c5）所示信息框，说明导入的图档所用单位与PC- DIMS程序所选单位有冲 突，须反回（c1）重新选 择单位。（c4）（c5）PC-DIMS OFFLINE4.在“Edit”菜单选择“View setup”进行实体转换。如上图设置视图窗体布局设置视图为实体设置投影方向PC-DIMS OFFLINE视图设置视图存档缩小视窗线结构,用于量测线和圆等面结构,用于在零件面上取点视图平移和旋转测针转换,当选中测针时才能在零件上取点.PC-DIMS OFFLINE选中面结构和测针，用鼠标在面上取点已量取的点,箭头方向表示安全回退方向一些常用快捷键：鼠标左键+右键+指针=放大 右键=旋转视图 左键=移动视图 ALT+ “”=清除一个 CTRL+M=加入一个空点 PC-DIMS OFFLINE线结构开启自动量测圆功能设置好左边图中的选项，现用指针零件中圆的投影线条，此圆就会自动量测完成PC-DIMS OFFLINE元素量测