基于PC—DMIS车身钣金件的三坐标测量方法分析

基于PC—DMIS车身钣金件的三坐标测量方法分析

文章从坐标系的建立、零件特征元素的测量、出具检测报告的方法等方面介绍了PC-DMIS软件如何实现车身钣金件的三坐标测量。

标签：PC-DMIS软件；钣金件；三坐标测量

1 概述

PC-DMIS软件是美国开发的一款三坐标测量软件，具有强大的测量几何量的功能，所以受到广大汽车生产企业的青睐。车身钣金件分为冲压件和焊接总成件，下面简单介绍一下如何用PC-DMIS软件测量车身钣金件。

2 钣金件的类型

对于需要进行三坐标测量的制件，首先要明确是否具备测量支架，两者的测量方法存在很大的差异，文章将分别进行介绍。

3 测量前的准备工作

3.1 工件CAD（数模）

制件在进行三坐标测量之前，需要测量人员根据检测要求准备好一系列的资料，例如被测工件的数模，图纸、工艺部门提供的检测表等。

PC-DMIS软件需要的数模格式为*.igs、*.stp等，而设计部门通常会把产品数模制作成*.CATIA格式，所以需要先通过CATIA软件将数模转换成*.igs、*.stp 等格式才能使用。

3.2 PC-DMIS软件新建零件程序文件

打开PC-DMIS，新建一个以零件号为名称的程序文件*.PRG文件，进入软件后，自动弹出测头校验对话框，测头文件下拉菜单会出现之前已经校验好的测头文件，操作者可以根据需要选择合适的测头文件。

4 建立坐标系

对工件进行测量，最重要的步骤就是建立零件坐标系，正确建立零件坐标系对于保证迅速而准确地进行测量工作至关重要。常用的建立坐标系的方法有三二一法和迭代法。对于车身钣金件检测工作，通常带检测支架的钣金件使用三二一法，不带检测支架的钣金件使用迭代法，下面将分别进行说明。

4.1 三二一建立坐标系方法

三二一建立工件坐标系必须具备以下三个条件：（1）被测零件

上必须有一个确定第一个坐标轴方向的实际基准元素。（2）必须能在垂直于第一坐标轴的平面上确定第二坐标轴的方向。（3）必须能确定坐标系原点。

先将工件置于测量机平台摆放好，然后对建立坐标系的基本元素进行手动的采点测量，图1中的三个基准孔就是建系的基本元素。

具体操作方法：三个圆的圆心构成一个平面来确定待建工件坐标系的第一轴方向，圆2和圆3的圆心拟合成一条直线，将拟合成的直线方向作为待建工件坐标系第二轴的方向，根据右手定则，两个轴向确定了第三个轴向自然也就確定，再将圆2的圆心作为待建工件坐标系的原点。至此，工件坐标系的全部信息便完全确定完成。

4.2 迭代法建立坐标系

通过一些离散测量点与其对应的基准点匹配对齐，求得两者之间的坐标变换关系，从而实现整个产品形状对齐的定位和重定位方法就是迭代法。具体做法是先在数模上选取矢量方向大致相同的三个点和两个圆，然后在PC-DMIS中实现迭代建立坐标系，之后手动测量建系元素，测量机再自动运行。

5 钣金件几何特征的测量

PC-DMIS软件具有非常强大的测量几何量的功能，而对于钣金件而言，我们通常需要的是孔、槽、型面点和边界点这些特征元素。

5.1 孔的测量

孔包括定位孔和安装孔，定位孔的精度要求比安装孔要高，通常位置和形状公差是±0.05/0.1mm，安装孔要求是±0.2-0.5mm，具体操作：插入-特征-自动-圆。

5.2 槽的测量

车身钣金件上的槽大致分圆槽和方槽两种，在PC-DMIS软件里，圆槽和方槽的测量方法是不同的，圆槽的测量方法：插入-特征-自动-圆槽；方槽的测量方法：插入-特征-自动-方槽。

5.3 型面点的测量

PC-DMIS软件实现型面点测量的方法很多，可以在数模上选取需要测量的点，也可以输入点的坐标信息，还可以手动到工件上采点，下面介绍测量机自动测量点的操作方法：插入-特征-自动-点-矢量点。

5.4 边界点的测量

钣金件的边界点也就是棱边点，PC-DMIS软件测量边界点的操作方法：插入-特征-自动-点-棱点。

6 评价特征和检测报告

6.1 评价特征

根据被测工件检测表或图纸，在特征元素测量完后，需要对所测量的特征元素进行尺寸评价，PC-DMIS软件在尺寸评价方面具有很强的功能，而通常车身钣金件测量方面需要的是所测量元素的实际坐标值，也就是位置偏差，具体操作方法：插入→尺寸→位置（L），然后选择已经测量过的特征，根据要求选择评价项和公差等。

6.2 检测报告

特征元素评价完成后，就可以出具检测报告了，PC-DMIS软件给用户提供了很多种检测报告的模板，操作人员可根据需要选择符合要求的报告模板，如果没有符合要求的报告模板，操作者还可以自编报告模板。

7 结束语

文章作者结合自己多年的三坐标测量方面的工作经验，阐述了汽车生产企业车身钣金件的三坐标测量方法，同时也对PC-DMIS软件的一部分功能进行了简单的介绍，希望以上内容对读者在三坐标测量方面有所帮助。

参考文献

[1]PC-DMIS 2012 培训与应用手册[S].海克斯康测量技术（青岛）有限公司.