三坐标测量机PPT幻灯片
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三坐标使用教程ppt课件
• 双数据区窗口，这两个数据区窗口同时显示不同 的数据区，主要包含以下内容：
• 1、元素数据区 • 2、坐标数据区 • 3、探头数据区 • 4、公差数据区 • 5、变量数据区 • 6、DMIS程序数据区 • 7、自定义视图数据区 • 8、测量方法
机器状态窗口
• 机器状态窗口包含5个面板: 机器位置窗口；数字 显示窗口(DRO1)；数字显示窗口(DRO2)；探头 设置窗口,信息和错误信息显示窗口。
测头校验-角度校验
测针校验一般在双数据区进行，在双数据区选择探头数据区， 然后把需要校验的角度选中，然后一起拖放到定义好的校验 规上，然后机器就会自动对测头角度进行打点校验。
注意：手动测头，如MH20I，必须根据提示， 旋转测头角度；标准球位置移动的情况下， 必须手动打点，确认标准球位置。
测量
• 三坐标测量主要分为3部分：手动测量、编 程测量和CAD导入测量
点此处切换
编程测量
打开软件右上角的“自学习状态”，打开后，测量、 公差、构造，DMIS编辑区都会有语言程序生成。
DMIS编辑区
自学习 状态
编程测量
语言程序执行过程中，机器走的是最短路径，元素 与元素之间需要插入“空间点”，避免碰撞。
编程工具栏
打开 保存 开始 停止
程序编好后，可以通过编程工具栏的保 存，把程序保存起来，下次测同一工件， 可以打开，然后点开始去执行。
信息
三坐标测量机的基本操作
一般三坐标测量工件，大致可以分为4个部分： 1.根据工件和要测量的尺寸要求，选择合适的测针 和角度，并进行校验；
2.测量需要参与计算和辅助计算的元素； 3.通过公差，求出需要的结果； 4.整理并保存报告。
测头校验
测量
公差
• 1、元素数据区 • 2、坐标数据区 • 3、探头数据区 • 4、公差数据区 • 5、变量数据区 • 6、DMIS程序数据区 • 7、自定义视图数据区 • 8、测量方法
机器状态窗口
• 机器状态窗口包含5个面板: 机器位置窗口；数字 显示窗口(DRO1)；数字显示窗口(DRO2)；探头 设置窗口,信息和错误信息显示窗口。
测头校验-角度校验
测针校验一般在双数据区进行，在双数据区选择探头数据区， 然后把需要校验的角度选中，然后一起拖放到定义好的校验 规上，然后机器就会自动对测头角度进行打点校验。
注意：手动测头，如MH20I，必须根据提示， 旋转测头角度；标准球位置移动的情况下， 必须手动打点，确认标准球位置。
测量
• 三坐标测量主要分为3部分：手动测量、编 程测量和CAD导入测量
点此处切换
编程测量
打开软件右上角的“自学习状态”，打开后，测量、 公差、构造，DMIS编辑区都会有语言程序生成。
DMIS编辑区
自学习 状态
编程测量
语言程序执行过程中，机器走的是最短路径，元素 与元素之间需要插入“空间点”，避免碰撞。
编程工具栏
打开 保存 开始 停止
程序编好后，可以通过编程工具栏的保 存，把程序保存起来，下次测同一工件， 可以打开，然后点开始去执行。
信息
三坐标测量机的基本操作
一般三坐标测量工件，大致可以分为4个部分： 1.根据工件和要测量的尺寸要求，选择合适的测针 和角度，并进行校验；
2.测量需要参与计算和辅助计算的元素； 3.通过公差，求出需要的结果； 4.整理并保存报告。
测头校验
测量
公差
三坐标初级培训ppt课件
操纵控制盒应注意的问题： 1）出现撞针等破坏三坐标的情况时将急停按钮
按下或将速度快速旋至0. 2）首次自动运行时要保持手一直控制速度旋钮。 3）离开时请将控制盒将探头停留在安全位置，
然后将速度旋钮调零并将其放置在安全位置， 防止其掉落。 4）到反方向操作时，先将针选好，再按下变方 向按钮
最新版整理ppt
7
取消任务 调速旋钮
删除最后一点 删除所有点
控制Z 轴操 纵杆
换针按钮
最新版整理ppt
变 方 向 按 钮
减 速 按 钮
确 定 按 钮
急停按钮
解锁按钮
设置中 间点和 安全平 面按钮
控制XY轴操纵 杆，前后是控制 Y轴，左右是控
制X轴
8
第二章、开机
1.确认室内环境是否达到要求：温度：20±2℃ 湿度：40%~60%
三坐标测量机（CMM）使用 说明
最新版整理ppt
1
第一章、CMM及其配件的介绍
CMM及相关配件有：CMM主机、控制柜、
控制盒。
1、CMM主机：
CONTURA G2
Z轴导轨
X轴导轨 Y轴导轨左支撑
Y轴导轨右支撑
Y轴左导轨 大理石平台
Y轴右导轨 控制盒 驱动开关
最新版整理探ppt头：测头、吸盘、四方、探针
识别相关元素，利用元素建立工件坐标系。 3.建立安全面。保证机器自动运行时行走安全。 4.对所需测量的元素进行打点（各种元素打点的个数详见
Calypso基础中元素部分）。打出该元素的最小点数Calypso 自动识别该元素，并得出该元素的所有特性。 5.设置安全5项，作用是使三坐标能安全的完成自动运行。 6.设置温度补偿，将当前温度，及被测零件的线膨胀系数输入， 减小误差。 7.自动运行。对前面手动打点步骤机器自动运行一次，提高测量 精度。
按下或将速度快速旋至0. 2）首次自动运行时要保持手一直控制速度旋钮。 3）离开时请将控制盒将探头停留在安全位置，
然后将速度旋钮调零并将其放置在安全位置， 防止其掉落。 4）到反方向操作时，先将针选好，再按下变方 向按钮
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7
取消任务 调速旋钮
删除最后一点 删除所有点
控制Z 轴操 纵杆
换针按钮
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变 方 向 按 钮
减 速 按 钮
确 定 按 钮
急停按钮
解锁按钮
设置中 间点和 安全平 面按钮
控制XY轴操纵 杆，前后是控制 Y轴，左右是控
制X轴
8
第二章、开机
1.确认室内环境是否达到要求：温度：20±2℃ 湿度：40%~60%
三坐标测量机（CMM）使用 说明
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1
第一章、CMM及其配件的介绍
CMM及相关配件有：CMM主机、控制柜、
控制盒。
1、CMM主机：
CONTURA G2
Z轴导轨
X轴导轨 Y轴导轨左支撑
Y轴导轨右支撑
Y轴左导轨 大理石平台
Y轴右导轨 控制盒 驱动开关
最新版整理探ppt头：测头、吸盘、四方、探针
识别相关元素，利用元素建立工件坐标系。 3.建立安全面。保证机器自动运行时行走安全。 4.对所需测量的元素进行打点（各种元素打点的个数详见
Calypso基础中元素部分）。打出该元素的最小点数Calypso 自动识别该元素，并得出该元素的所有特性。 5.设置安全5项，作用是使三坐标能安全的完成自动运行。 6.设置温度补偿，将当前温度，及被测零件的线膨胀系数输入， 减小误差。 7.自动运行。对前面手动打点步骤机器自动运行一次，提高测量 精度。
三坐标基础知识PPT课件
2019/10/21
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定球时将测头角度转到A0B0，在标准球顶部大 致中心位置采一个点，单击屏幕上的确定按钮， 此时软件开始自动进行定球操作，直到软件提示 “定球成功”，完成定球
3.测头角度校验
为什么要校验测头？
1、使软件得到测针宝石球的“等效直径”，自动 进行“测头半径的补偿”。
2、使软件建立不同测头位置的关系矩阵，使我们 调用不同测头位置进行测点时，都通过矩阵转换
这部分唯一
TP20-SF-M2
M2_3X20_M2
M2_4X20
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9
加长杆和测针型号可根据实际需要在软件 中自行定义。
5）、测针校正 测针校正步骤
1.设置辅助参数 辅助参数包括： a.标准球坐姿，即：标准球的朝向，是朝Z正，
Y正，还是X正方向或者其他方向。一般
2019/10/21
2019/10/20
一、三坐标启动加电 1）、步骤
检查气源气压，打开气源开关，检查干燥 机是否正常工作松开控制柜、测量机、操作盒 上的急停开关，打开控制柜上的电源总开关， 检查操作杆换向键指示灯是否亮起，打开计算 机显示器开关，打开计算机主机，检查三联体 气压是否在0.5Mpa，打开AC-DIMS软件
测座型号：PH10MQ
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转接头型号：PAA1x32_TO_M8 传感器型号：TP20_TO_AG 吸盘型号：TP20_SF_M2(标准测力) 这些参数可在设备的测头测座部分查看得到
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4）、装配顺序
装配顺序为：测座——转接头——传感器——吸 盘——加长杆（可不装配）——测针
三坐标测量机(CMM)课程 34页PPT文档
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要素测量
30
公差检验
• 要素检验
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形状位置公差检验
32
位置度公差检验
1.在选择“直径”状态下，公差呈圆或球状。 2. 选择进行位置度公差检验的要素。 3.循环中使用时则每次重复时要素的内存编号自动
加1。 4. 在选中“计算绝对值”状态下，在 “公称值”中
公称值。未选“计算绝对值”时, 可能出现负号。 5.指定输入公称值时的坐标系模式。 6. 如选择“球状”则会变为球状公差领域的3轴公
• 要注意：例如校正φ2.0的测头时，测针尺寸要尽量接近 φ2.0
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测头生成器
19
1.选择测头显示 方向 2.测头图形 3.选择 4.选择列表 5.取消选择 6.重置 7.测头旋转半径 等 8.测头结构 9.测头尖端信息
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测头定义
• 根据数值指定定义测头的资料
21
座标系的建立
• 机械座标系 三坐标本身设定的座标系。
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测头系统
• 三坐标测量机是用测头来拾取信号的，在三坐标 测量机上使用的测头，按结构原理可分为机械式、 光学式和电气式等；而按测量方法又可分为接触 式和非接触式两类。
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接触式感应器
BHN710的感应器是Renishaw 的PH10M型 ECLIPSE550的感应器是ZEISS的ST3型 大多数CMM制造商的测头系统都选用Renishaw公 司的产品
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原点设定
1.设置指定坐标(X, Y, Z)原点。 2.可使用要素限于点、圆、楕圆、球、圆锥。 注意:使用线、面、圆柱时，请注意原点将被设置为要素中(例如： 线、线上)的某一种
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设定坐标系
1. 调出工件坐标系。 2.指定调出坐标系的编号。 3. 按照已注册的一系列操作，可以很容易地设置工件坐标系。(本选择在CNC为ON 时不能使用) 注意：使用视像测头时，不能使用补正式样功能。
自动三坐标测量机培训教材(PPT266页)
✓注意：1）角度A0B0是基准针，必须放在第一 行；
2）在进行校正前必须确认测点数为零。
例图： 测点数
八、基本几何元素的测量：
定义：是由测量点通过最小二乘法（最大内切法或最小外接法）计算得出的。 元素的分类：点元素和矢量元素两大类
➢ 点元素分两大类：（1） 空间点 （2）平面点 ➢ 点元素共8个包括：点、 圆、圆弧 、椭圆 、球 、方槽 、圆槽 、圆环；只表达元素的尺寸和空间位
a. XYZ 表示球心坐标； b. D 表示球的直径； c. F 表示圆度误差；
例图：
（9）圆锥（N ≥8点）
a. XYZ 表示圆锥锥顶点的坐标； b. A1 A2 A3 表示圆锥轴线与当前坐
标系XYZ三轴的夹角； c. A 表示锥半角（锥角=2A）；
例图：
第一个截面圆4点
第二个截面圆4点
（10）方槽（N =5点）
a. X Y Z 表示第一个截面圆的圆心坐标； b. A1 A2 A3 表示圆柱轴线与当前坐标
系XYZ三轴的夹角； c. D 表示圆柱直径； d. F 形状误差（表示圆柱度误差）；
注意：必需是采两个截面圆，且 两个截面圆的采点数一致。
例图
第一个截面圆4点
第二个截面圆4点
（8）球 （N ≥5点）：
c. F: 形状误差（表示直线度误差. 3点以上）
例图 ：
0
垂足点的坐标 直线
清空测点数
删除测点数（最后测点一个往前删） 测点数
(3)圆： （ N≥ 3点）
a. X,Y,Z 表示圆心坐标； b. D / R 表示圆的直径或半径； c. F 形状误差（表示圆度误差）； d. 注意: 采点没有顺序，十字形采点或顺时针，
a. XYZ 表示方槽中心点的坐标； b. L 表示长； c. W 表示宽； 注意：采点是由顺时针或逆时针方向
2）在进行校正前必须确认测点数为零。
例图： 测点数
八、基本几何元素的测量：
定义：是由测量点通过最小二乘法（最大内切法或最小外接法）计算得出的。 元素的分类：点元素和矢量元素两大类
➢ 点元素分两大类：（1） 空间点 （2）平面点 ➢ 点元素共8个包括：点、 圆、圆弧 、椭圆 、球 、方槽 、圆槽 、圆环；只表达元素的尺寸和空间位
a. XYZ 表示球心坐标； b. D 表示球的直径； c. F 表示圆度误差；
例图：
（9）圆锥（N ≥8点）
a. XYZ 表示圆锥锥顶点的坐标； b. A1 A2 A3 表示圆锥轴线与当前坐
标系XYZ三轴的夹角； c. A 表示锥半角（锥角=2A）；
例图：
第一个截面圆4点
第二个截面圆4点
（10）方槽（N =5点）
a. X Y Z 表示第一个截面圆的圆心坐标； b. A1 A2 A3 表示圆柱轴线与当前坐标
系XYZ三轴的夹角； c. D 表示圆柱直径； d. F 形状误差（表示圆柱度误差）；
注意：必需是采两个截面圆，且 两个截面圆的采点数一致。
例图
第一个截面圆4点
第二个截面圆4点
（8）球 （N ≥5点）：
c. F: 形状误差（表示直线度误差. 3点以上）
例图 ：
0
垂足点的坐标 直线
清空测点数
删除测点数（最后测点一个往前删） 测点数
(3)圆： （ N≥ 3点）
a. X,Y,Z 表示圆心坐标； b. D / R 表示圆的直径或半径； c. F 形状误差（表示圆度误差）； d. 注意: 采点没有顺序，十字形采点或顺时针，
a. XYZ 表示方槽中心点的坐标； b. L 表示长； c. W 表示宽； 注意：采点是由顺时针或逆时针方向
三坐标测量方法分析 ppt课件
PPT课件
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编程注意的问题
PPT课件
34
编程的思路
• 编程要求：安全、高效、精确、可靠。 • 模块化编程。 • 编程的整体结构。 • 程序要优化、要有容错措施。
PPT课件
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程序结构
程序初始化 手动测基准元素 建立坐标系 自动测量基准 自动建坐标系 保存坐标系 测量全部元素 构造、计算、评价 输出检测报告 PPT课件
PPT课件 17
拟合坐标系的方法
1. 分析数模，独立建立零件坐标系， 使用CAD=零件。 2. 使用程序模式，直接在数模上建立 坐标系，然后测量零件拟合。 3. 找到三个6方向封闭点，最佳拟合。 4. 迭代法。
PPT课件
PPT课件
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测量中的困惑
PPT课件
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几个难题
• 小圆弧
小于1/4圆，会出现很大的测量误差， 分辨力、重复性原因。增加测量点。 改变方法，测量轮廓。 拟合的方法。（根据具体情况，探讨）
PPT课件 37
预防非正常的测头损坏
• • • • • • •
停止使用时，停放安全位置。 上、下零件时，测量机放置安全位置。 自动测量前，慢速到位。 模块开始时，设置测头号和坐标系。 模块结束时，测头高于零件位置。 调用测头时，先看测头高度。 粘住测头时，想好步骤再动。
PPT课件 38
谢谢！
PPT课件
PPT课件 7
增加测头位置如何校正
如果标准球没有移动，可以直接对新增加 的测针校正。 如果移动了标准球，重新校正1＃测针，再 校正新测针。已校正的位置不必重新校正。
自动更换测针组的校正必须成组校正 选择正确的校正角度顺序
PPT课件 8
三坐标测量基础知识ppt课件
精选版课件ppt
定义
功定 能义
、 测 量 、 构 造 三 大
测量
构造
精选版课件ppt
1.5基本测量流程 ：
准备工作
包括数模、测量基准、 测量元素，料厚信息 要明确，具备测量支 架，明确零件装夹方 式等
测量
包含建立基准、定义 理论值和构造
评价
距离、角度、形位公 差等
出报告
PDF、TXT或其 他
精选版课件ppt
精选版课件ppt
1.1 三坐标测量的分类
• 1.按测量方式分类 分接触式测量和非接触式测量（激光测量 仪）
• 2.按测量机的结构分类 可以概括为悬臂式、台式、桥式、龙门式 、 便携式（关节臂）
精选版课件ppt
悬臂式测量机
精选版课件ppt
龙门式测量机
精选版课件ppt
1.2的客观因素和用途
• 这种建立参考系方法的原则是，通过在基准表面上采集六个点， 从而创建参考系。
精选版课件ppt
• 上图的例子中，点1, 2, 3 设定 了X方向，这些点的坐标位置是 X=-100， 点4, 5 设定了Y 方向坐标是 Y=45， 点 6 设定了Z方向是 Z=50. 选择3-2-1构建坐标系时，显示右侧 的对话框：
精选版课件ppt
3.4.2 测头校准球位置固定
• 为了让测量设备在机器坐标系（MCS）下能够准确找 到固定好的零件，我们需要将MCS也固定下来。这可以通 过固定校准球的位置来实现。
精选版课件ppt
2.5测头校准原理与实际意义
• 在自动测量中，测头可以进行旋转，而具有多种姿态。 不同姿态时测量同一个位置得到的光栅读数是不一样的。 • 因为不同的姿态的测头在XYZ三个光栅方向上运动时的 轨迹是相同的，因此坐标轴的方向不需要校准。故而实际 上不同姿态的机器坐标系之间的关系是平移的关系。因此 我们可以通过让所有的姿态测量统一位置的小球，把所有 姿态的机器坐标系原点都定义在小球上，就可以统一所有 的机器坐标系。在此基础上，就可以在测量过程中随意旋 转测头了。这一过程称为“测头校准”
定义
功定 能义
、 测 量 、 构 造 三 大
测量
构造
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1.5基本测量流程 ：
准备工作
包括数模、测量基准、 测量元素，料厚信息 要明确，具备测量支 架，明确零件装夹方 式等
测量
包含建立基准、定义 理论值和构造
评价
距离、角度、形位公 差等
出报告
PDF、TXT或其 他
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1.1 三坐标测量的分类
• 1.按测量方式分类 分接触式测量和非接触式测量（激光测量 仪）
• 2.按测量机的结构分类 可以概括为悬臂式、台式、桥式、龙门式 、 便携式（关节臂）
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悬臂式测量机
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龙门式测量机
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1.2的客观因素和用途
• 这种建立参考系方法的原则是，通过在基准表面上采集六个点， 从而创建参考系。
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• 上图的例子中，点1, 2, 3 设定 了X方向，这些点的坐标位置是 X=-100， 点4, 5 设定了Y 方向坐标是 Y=45， 点 6 设定了Z方向是 Z=50. 选择3-2-1构建坐标系时，显示右侧 的对话框：
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3.4.2 测头校准球位置固定
• 为了让测量设备在机器坐标系（MCS）下能够准确找 到固定好的零件，我们需要将MCS也固定下来。这可以通 过固定校准球的位置来实现。
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2.5测头校准原理与实际意义
• 在自动测量中，测头可以进行旋转，而具有多种姿态。 不同姿态时测量同一个位置得到的光栅读数是不一样的。 • 因为不同的姿态的测头在XYZ三个光栅方向上运动时的 轨迹是相同的，因此坐标轴的方向不需要校准。故而实际 上不同姿态的机器坐标系之间的关系是平移的关系。因此 我们可以通过让所有的姿态测量统一位置的小球，把所有 姿态的机器坐标系原点都定义在小球上，就可以统一所有 的机器坐标系。在此基础上，就可以在测量过程中随意旋 转测头了。这一过程称为“测头校准”
三坐标机基础PPT课件
错误的触测方向
正确的触测方向
Probe Dia Angle Error
1.0° 5.0° 10.0° 15.0° 20.0°
0.5
1.00
2.00
3.00
4.00
6.00
Magnitude of error introduced by not probing normal to surface
0.0000
授课：XXX
触发式测头的原理
接触式触发测头的基本结构
TP20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
授课：XXX
触发式测头的原理 触发测头工作时的基本动作
上图所示为测头处于回位状态。探针接触被测物 体并与物体接触的力通过测头内部的弹簧力平衡， 探针产生弯曲；探针绕测头内部支点转动，造成一 个或两个接点断开，在断开前测头发出触发信号； 然后机器回退，测头复位。
▪ RationalDMIS在“工作平面”选项里可以选择所需的面，
作为当前的工作平面。“最近的CRD平面”这个窗口接受 从元素数据区拖放平面元素. 这种情况下平面元素用来做 计算和探头补偿。 探头补偿需要工作平面的元素有：点元素和边界点元素； 计算需要工作平面的元素有：直线元素, 圆元素, 弧元素, 椭圆元素, 键槽元素和曲线元素；
授课：XXX
建立直角坐标系 常规建立坐标系的方法：3-2-1方法
1、测量3点确立一个基平面。（点1、2、3） 2、测量2点确定一条直线，即主轴正方向。（点4、5） 3、测量1点，确定主轴原点。（点6）
授课：XXX
工作平面 ▪ 工作平面用来指示二维元素计算的平面。在测量时，元
三坐标使用教程ppt课件
测头校验-角度校验
测针校验一般在双数据区进行，在双数据区选择探头数据区， 然后把需要校验的角度选中，然后一起拖放到定义好的校验 规上，然后机器就会自动对测头角度进行打点校验。
注意：手动测头，如MH20I，必须根据提示， 旋转测头角度；标准球位置移动的情况下， 必须手动打点，确认标准球位置。
测量
• 三坐标测量主要分为3部分：手动测量、编 程测量和CAD导入测量
• 1、机器位置窗口 ：包含多种方法来控制CNC机器位置或 进行脱机编程。
• 2、D.R.O1 ：显示机器当前位置。 • 3、D.R.O2 ：显示机器当前位置，当打开转盘功能时,附
加显示转盘的角度 • 4、探头设置窗口 ：控制测量过程中机器移动的行为。 • 5、信息和错误信息显示窗口 ：显示程序运行过程中错误
零自检
气源
电控箱
UCCser ver
Rational DMIS
回零
软件界面介绍
主菜单
• 主菜单使用户能快速实现新建、保存文件；创建 、装载机器模型等功能。包括：文件、选项、窗 口、帮助四部分。
• 1、文件：提供创建、保存、打开解决方案，CAD导入 、导出等功能。
• 2、选项：提供创建、加载机器模型，程序设置等功能 。
测头角度分为A角度和B 角度 A角度的范围是0~105度 B角度的范围是0~±180 度
测头校验-测头和角度定义
• 首先通过操作工作区，选择测头工作区，进入测 头定义和构建窗口。
测头构建：更换测针后，必须定义和 实物一致。
定义角度：根据工件要求，输入需要 用到的角度。
校验规：位置移动的情况下，需要在 更新校验规上打勾，手动确认校验规 位置。
等属性。
双数据区窗口
《三坐标培训教材》课件
THANKS.
确保气源压力稳定，无杂 质，以保证气动装置的正 常运行。
设备归位
每次使用后，将三坐标测 量机移动到指定的安全位 置，并确保设备稳定。
三坐标测量机的定期保养
每周检查
每周对三坐标测量机的导 轨、丝杆、轴承等关键部 位进行检查，确保无异常 。
清洁光栅尺
定期清洁光栅尺，避免灰 尘和污垢影响测量精度。
润滑
根据需要，对三坐标测量 机的运动部件进行润滑， 以减少磨损。
度校准和测头校准。
编程与建模
根据被测工件的类型和 尺寸，进行编程和建模
，建立测量程序。
工件定位
确定工件在测量机上的 正确位置和方向，以便
进行准确的测量。
环境条件控制
确保测量环境温度、湿 度、气压等参数符合要 求，以减少测量误差。
测量过程中的注意事项
测头选择与校准
根据测量需求选择合适的测头 ，并确保测头校准准确无误。
测量速度控制
合理设置测量速度，避免因速 度过快导致测量误差。
防止碰撞
在测量过程中，要时刻关注测 头与工件的相对位置，避免碰 撞。
数据实时监测
实时监测测量数据，发现异常 及时处理。
测量后的数据处理
数据处理与分析
对测量数据进行处理、分析和解读，得出准 确的测量结果。
报告生成
根据测量结果生成报告，包括数据表格、图 形和统计分析等内容。
导出数据
将测量结果导出为标准格式（ 如CSV、DXF等）。
三坐标测量机的测量流程
测量前的准备 检查工件是否符合测量要求，如尺寸、重量等。
根据工件特点选择合适的测头和测针。
三坐标测量机的测量流程
设置安全参数，确保操作安全。 建立坐标系 选择合适的基准面和基准点，建立工件坐标系。
海克斯康三坐标测量仪的使用 ppt课件
测量机行程
测量机如：09.15.08指的是：测量机X轴行程900mm，测量机Y 轴行程1500mm，测量机Z轴行程800mm
测量机的工作环境要求
温度
测量机环境温度的变化主要包括：温度范围、温度时间梯度、温度空间梯度。
温度范围：
20℃±2℃
温度时间梯度：
≤1℃/小时&≤2℃/24小时
温度空间梯度:
常用的控制柜类型，如下图所示： DC800控制柜
开关2
UMP360控制柜
开关
开关1
DC240控制柜
开关
DC241控制柜
开关
测头校验
测头校验的目的
1、获得测针的有效直径。
由于测头触发有一定的延迟，以 及测针会有一定的形变，测量时测头 有效直径会小于该测针宝石球的理论 直径。所以需要通过校验得到测量时 的有效直径，对测量进行测头补偿。
标准球方向是如何定义的
标准球的方向是指支撑杆指向球的方向，用I，J，K来表示 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.
校验工具（标准球）
例如： 此标准球支撑方向与X.Y.Z轴向夹角分别为 (135°，90°，45°) 所以其矢量为 (cos(135°)，cos(90°),cos(45°))， 即为（-0.707, 0, 0.707）。
海克斯康三坐标 测量仪的使用
1
测量机的分类
移动桥式测量机
固定桥式测量机
龙门式测量机
水平臂测量机
测量机的结构和原理
坐标测量机的基本原理： 是将被测零件放入它
允许的测量空间，精确地 测出被测零件表面的点在 空间三个坐标位置的数值， 将这些点的坐标数值经过 计算机数据处理，拟合形 成测量元素，如圆、球、 圆柱、圆锥、曲面等，如 图所示，再经过数学计算 的方法得出其形状、位置 公差及其它几何量数据。
三坐标专业讲解课件
未知直径和 位置的测头
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已知直径并且可以 溯源到国家基准的 标准器。
53
测头校正
在实物基准的每个测量点 的球心坐标同它的已知道 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
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21
什么是三坐标？ 三坐标参照系是由空间三维坐标系标准正交而来（ 3 个矢量 XYZ两两垂直并等长）
点M的三坐标值是向量OM在该坐标系每一个轴上的投影。点 M的坐标为（X1、Y1、Z1）。M的偏差值=实测值-理论值
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22
常见的三坐标测量设备介绍介绍：
1、按测量方式分类（测头） • 分接触式测量 • 非接触式测量 2、按测量机的结构分类（机械坐标系统） 悬臂式、台式、桥式、龙门式、关节臂式
1.0°
0.0000
0.0001
0.0002
0.0002
0.0003
0.0005
5.0°
0.0010
0.0019
0.0038
0.0057
0.0076
0.0115
10.0°
0.0039
0.0077
0.0154
0.0231
0.0309
0.0463
15.0°
0.0088
0.0176
0.0353
0.0529
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。
Z Y
原点
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X
42
直角坐标系
每個軸被分成許
Z
多相同的分割來
表示測量單位。 10 測量空間的任意
一點可被期間的
讲 三坐标测量机软件算法PPT课件
n i 1
vi2
i 1
37
第37页/共111页
最小二乘法
根据上面对最小二乘原理的介绍，可看 出其在坐标测量程序当中是最基本、最 重要的算法，下面就根据这个原理，推 导出测量系统所常用的基本几何量。
包括直线、平面、圆、椭圆、球、圆柱 等。
38
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平面直线的拟合
平面内直线的方程一般形式为
这为 v些有n2
未知参数。这个有确定解的代数方程组称
为最小二乘法的正规方程(或称为法方程)。
33
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最小二乘法
• 测量方程的一般形式为 ：
Y1 a11X1 a12 X 2 a1t X t
Y2 a21X1 a22 X 2 a2t X t
n>t
Yn an1X1 an2 X 2 ant X t
• 建坐标系三步曲： 建坐标系有三
步，而且很重要的是
第13页/共111页
（1）零件的找正
所有建立坐标系的第一步是在零件上测量一个平面来把零件找正。其目的 是保证测量时总是垂直零件表面而不是垂直于机器坐标轴。
蓝图告诉你哪一个是基准平面，不然可以选一个精加工的表面，而且把测 量点尽量分开。
第14页/共111页
机器坐标系（x,y,z） 基准坐标系 （x0,y0,z0） 工件坐标系 （x’,y’,z’）
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三坐标测量机的组成
机械系统
Y
3
2
4 X
5
测头
1
6
电子系统
1—工作台 2—移动桥架 3—中央滑架 4—Z轴 5—测头 6—电子系统
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附：测量软件界面学习（基础部分）
三坐标测量机ppt课件
10
X = 10 Y = 10 Z=0
55
Y
5
10
5
0 | | | | 5 | | | |10 X
精选版课件ppt
（2）建立零件坐标系方法
3-2-1法
适用：PCS的原点在工件本身、机器的行程范围内能找到的工件。 方法：平面/直线/点、平面/直线/直线/、平面/ 圆/圆/、平面/直线/圆 步骤：平面找正、直线旋转、点原点
机的一个轴向。
Y
三条边的交点为
机器的原点。
X
原点
51
精选版课件ppt
直角坐标系
每个轴被分成许 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 唯一一組X、Y 、Z值来定义。
52
Z
10
Y
5 1
50
0 | | | |5 | | X
| 10|
精选版课件ppt
直角坐标系
实例 1 测量点的坐标分 别是:
测头系统的组成
– 测头系统包括分度测座、测头及其附件，其附件包括测杆、加 长杆和探针。
17
精选版课件ppt
（3）控制系统
功能： 读取空间坐标值，对测头信号进行实时响应与处理，控制机
械系统实现测量所必需的运动，实时监测坐标测量机的状态以保 证整个系统的安全性与可靠性，有的还包括对坐标测量机进行几 何误差与温度误差补偿以提高测量机的测量精度。
固定桥式结构刚度很好，容易保证较 高的精度。
9
精选版课件ppt
龙门式三坐标测量机
龙门式三坐标测量 机的移动部分只是 横梁 在移动。Z向尺 寸很大，有利于减 小活动部分的质量。 适用于大型三坐标 测量机， 结构远比 移动桥式复杂。
10
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自动三坐标测量机
手动三坐标测量机
三坐标测量机
坐标测量机的组成
➢机械系统
包括底座、工作台、 立柱、横梁、滑架、 测头等
➢控制系统 ➢数据处理软件系统
3
6 2
4 5
z y x
1 1－底座 2－工作台 3－横梁
4－滑架 5－立柱 6－测头
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三坐标测量仪的几种测量方法
113
视频12 曲线测量
➢日本三丰的100纳米级的测微头。
➢这是三维移动台，精度微米级。
➢这是500纳米的测微头。
➢ 测量系统由三坐标测量机、电气控制单元、计算机以及测量
软件等组成，属于接触式测量；
➢ 传统的坐标测量机多采用触发式测量头，每次仅能获取被测
物体表面上一个点的三维坐标值，因此测量速度较慢，且很 难获得整个被测物体表面的全部信息
➢ 三维测头存在接触压力对被测对象的干扰问题； ➢ 坐标测量机的不足之处在于，由于使用接触式测量，导致测
114
现场手动三坐标测量仪
便携式三坐标测量仪
龙门式三坐标测量机
三坐标测量仪探针系统
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探针系统的要求为：满足零件测 量要求；满足零件测量过程要求。
汽车缸盖探针系统之一
三坐标测量仪探针系统 汽车缸盖探针系统之二
探针定义界面。
116
探针定义界面
PC-DMIS测量软件功能
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PC-DMIS 是 一 款 基 于 CAD 和 几 何 量 测 量 数 据 接 口 规 范 DMIS （DIMENSIONAL MEASURING INTERFACE STANDARD） 的三坐标测量软件，主要功能如下：
数字化测量
三坐标测量机
➢坐标测量机的测量原理
将工件安装固定在工作台上，在数控测量程 序控制下，三维测头可在分别对应于X、Y、Z坐 标轴的三个方向沿工件表面运动，运动过程中当 探头与工件接触时立即发出信号。其数据被自动 读取，测量系统对工件的测量原始数据进行记录 和进一步的数据处理，得到被测物体的几何尺寸， 形状和位置等测量结果。
单元的编码光栅影像投影 到物体表面，此时光栅影 像受到被测样件表面高度 的调制，光栅影线发生变 形，同时从不同的角度被 两个CCD数码相机抓取， 基于三角测量原理，经过 数字图形处理后大约40万 个像素点的3D坐标值被独 立而精确地计算出来。
➢ 因此，ATOS可在短时间内获得
任何复杂表面的密集点云（点距0.03～ 0.5mm），使表面的曲率变化生成完美 的网格面，便于后期的曲面重建和直接 加工。还能获得清晰细小的特征，并可 方便提取工件表面各种特征。
量死角的存在，且不能测量软物体，而测量路径的规划较为 复杂，测量过程需要较多的人工干预，加之坐标测量机价格 昂贵，对使用环境要求高，测量数据密度较低等。
➢ 对于没有复杂内部型腔、特征几何尺寸多、只有少量特征曲
面的零件，使用坐标测量机进行三维数字化测量是非常有效 可靠的手段。
结束
➢120
➢ 测量时，ATOS将投影
•对测量机的控制； •测量探针组合定义与校验； •测量手动操作控制； •被测几何元素定义； •测量结果的显示与输出； •测量坐标系确定； •自动测量程序编辑与调试运行； •基于CAD测量程序脱机编制。
PC-DMIS界面
118
PC－DMIS界面
➢119
基于CAD的检测技术
➢基于CAD的检Biblioteka 技术坐标测量机（Coordinate Measuring Machine，CMM）
坐标测量机
三维表面粗糙度自动测量仪
➢中国科学院科仪器厂
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三坐标测量机
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三坐标测量仪是随计算机、 机械工业的发展而出现的一种 高效高精度的接触式精密测量 仪器。它有机地结合了数字控 制技术、计算机软件技术、先 进的位置传感技术和精密机械 技术，使诸如齿轮、凸轮、涡 轮涡杆等以前需要专用检测设 备检测的工件，在三坐标测量 仪进行数据采集，结合相应测 量、评价软件来实现专业的检 测和评价。
➢ATOS Compact Scan
三维扫描仪
➢121
视频17 ATOS测量仪的应用
开关
放大器 被测工件
412.2055 计数器
刻线尺
Z
三维测量头 刻线尺
Y X
悬臂式坐标测量机
➢这么小的蜗轮蜗杆减速器，伺服电机驱动，悬臂消
侧隙。这个蜗杆的轴承座和机壳之间是用悬臂连接的， 靠悬臂的弹性来消除蜗轮和蜗杆之间的间隙。轴承室 和轴承外圈之间也是用开口圆环的轴承室结构依靠弹 性来消除间隙。
视频13 曲面测量
视频14 平面测量
视频15 球面测量
视频16 孔测量
现场手动检测设备应用
手持式激光扫描系统不仅 功能强大、一机多用，而且测 量柔性极好，对使用环境和操 作技能无特别要求（几乎无测 量死角），可用于生产车间和 一般设计室。它可将边界测量 （接触式）和复杂曲面测量 （激光扫描）方便地结合起来， 是目前市场上性价比较高的三 坐标测量和检测系统之一。