三坐标测量仪培训手册
海克斯康三坐标初级培训教程110页
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输入你 要建立 的文件 名
输入相 应的测 量信息
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设置所需 的测量单 位非常重 要。（公 、英制）
产生测头文件
第一步
输出 I=0
1 2
X=2
3
5 Y=2
X
Z=0
J=0 K=1 D=4 R=2
基本几何要素
要素: 平面 最少点数: 3 位置: 重心 矢量: 垂直于平面
Z
实例
2
51
Y
形状误差: 平面度
5
2维/3维: 3维
输出 X = 1.67 I = 0.707
Y = 2.50 J = 0.000
3
X
5
Z = 3.33 K = 0.707
基本几何要素
直线: 平行
通过第二要素做第一要 素的平行线。
输入: 线1 圆1
直线
圆1 线1
直线: 反向 将一条直线的方向进 行反向产生一条直线 。
输入: 线1
基本几何要素
直线 线1
基本几何要素
直线: 偏置
通过第一要素从第二要
圆1
素偏置指定值产生的直
线。
输入: 圆1
圆2
圆2
偏置值 = 25.4mm
输入: 圆锥1 直径 = 50.8
基本几何要素
圆锥1 圆
50.8
101.6
基本几何要素
圆: 相交 平面和圆锥、圆柱或 圆 球相交产生的圆。
圆锥1
2024年海克斯康三坐标培训教程
海克斯康三坐标培训教程一、引言随着科技的不断发展，三坐标测量技术在我国工业制造领域得到了广泛应用。
海克斯康作为全球领先的三坐标测量设备供应商，其产品在我国市场占有率逐年攀升。
为了帮助用户更好地了解和使用海克斯康三坐标测量设备，本文将详细介绍海克斯康三坐标培训教程，旨在提高用户在实际操作中的技能和效率。
二、海克斯康三坐标测量设备概述1.设备简介海克斯康三坐标测量设备是一种高精度、高效率的测量工具，主要用于测量物体的三维空间尺寸和形状。
其测量原理是利用探头与被测物体接触，通过传感器将接触信号转换为数字信号，再由计算机处理，得到物体的三维坐标数据。
2.设备特点（1）高精度：海克斯康三坐标测量设备具有高精度、高稳定性的特点，可满足各种精密测量需求。
（2）高效率：设备采用自动化测量技术，提高了测量速度，缩短了测量周期。
（3）易操作：海克斯康三坐标测量设备采用图形化操作界面，操作简便，易于上手。
（4）多功能：设备可进行几何测量、轮廓测量、粗糙度测量等多种测量任务。
三、海克斯康三坐标培训教程内容1.基础知识培训（1）三坐标测量原理：介绍三坐标测量设备的工作原理、测量方法及测量误差来源。
（2）设备结构及功能：讲解海克斯康三坐标测量设备的结构组成、各部件功能及操作方法。
（3）测量软件操作：学习海克斯康三坐标测量设备的测量软件，掌握软件的基本操作和测量流程。
2.实际操作培训（1）设备调试：学习设备调试方法，包括探头校准、设备预热、设备对中等操作。
（2）测量程序编制：根据测量需求，编制测量程序，设置测量参数，实现自动化测量。
（3）数据处理与分析：学习如何处理测量数据，进行数据分析，获取测量结果。
3.高级应用培训（1）复杂形状测量：针对复杂形状工件，学习如何进行有效测量，提高测量精度。
（2）多坐标系测量：掌握多坐标系测量方法，实现大型工件的精确测量。
（3）设备维护与故障排除：了解设备维护保养知识，学习故障排除方法，确保设备正常运行。
2024版海克斯康三坐标初级培训教程
精度管理概念及重要性阐述
精度管理定义
通过一系列技术手段和管理措施，对测量设备的精度进行监控、调整 和优化，以确保测量结果的准确性和可靠性。
提高产品质量
准确的测量结果是保证产品质量的前提，通过精度管理可以有效降低 产品缺陷率和返工率。
提升生产效率
合理的精度管理能够减少设备调整时间和维修成本，提高生产线的运 行效率。
和生产效率。
03
操作技能与日常维护保养
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
基本操作技能培训
01
熟悉三坐标测量机的基 本构造和工作原理，了 解各部件的功能和作用。
02
掌握测量机的启动、关 闭及基本操作流程，包 括测量程序的编写和执 行。
03
学习如何正确安装和使 用测量头、测针等附件， 确保测量精度和稳定性。
01
学习如何与其他部门进行有效的沟通和协作。
处理跨部门冲突
02
探讨跨部门协作中可能出现的冲突和问题，学习应对策略。
提升跨部门协作效率
03
分享跨部门协作的最佳实践，提高团队协作的整体效率。
THANKS
感谢观看
数据处理技巧和方法掌握
数据清洗
学习数据清洗的方法和技巧，包括数 据去重、缺失值处理、异常值处理等。
数据转换
数据可视化
学习数据可视化的方法和工具，将数 据以图表形式展现，帮助分析和理解 数据。
掌握数据转换的方法，如数据归一化、 标准化、离散化等。
自动化编程和报告生成功能介绍
自动化编程
了解自动化编程的概念和原理， 学习编写自动化脚本，提高编程
02
海克斯康三坐标测量机介绍
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
2024版三坐标测量培训教程课件
目录
• 三坐标测量基础 • 三坐标测量操作 • 数据处理与分析 • 误差来源与补偿技术 • 典型案例分析 • 三坐标测量发展趋势与展望
01
三坐标测量基础
三坐标测量原理
01
02
03
坐标系的建立
通过三个互相垂直的坐标 轴（X、Y、Z）建立三维 坐标系，确定被测物体在 空间中的位置。
壁厚较薄、刚度较差、易变形等。
03
测量步骤
建立零件的三维模型，确定测量点 和路径，进行数据采集和处理，生
成测量报告。
02
测量方法
采用接触式测量，如三坐标测量机、 测微仪等。
04
注意事项
保证测量设备的精度和稳定性，选 择合适的夹持方式和测量力，避免
零件的变形和损坏。
齿轮类零件的测量
齿轮类零件的特点
形状复杂、尺寸精度要求高、齿形齿向精度要求高 等。
降。
误差补偿技术介绍
软件补偿
通过测量软件对测量数据进行实时修正，以消除误差。
硬件补偿
在测量设备上增加补偿装置，如温度补偿器、湿度补偿器等，以 减小环境因素对测量精度的影响。
组合补偿
综合运用软件补偿和硬件补偿技术，以最大限度地提高测量精度。
提高测量精度的方法
选择高精度测量设备
控制环境因素
采用更高精度的测量设备可以直接提高测量 精度。
控制系统
负责控制测量机的运动、数据采 集和处理等任务，通常由计算机 和相关软件组成。
数据处理与分析软件
对测量数据进行处理、分析和输 出，提供测量结果和图形化展示。
三坐标测量机分类及应用
桥式三坐标测量机
具有高精度、高稳定性和高效率等特 点，广泛应用于机械制造、汽车制造、 航空航天等领域。
三坐标培训教程
日常维护与保养内容
清洁机器
定期清理三坐标测量机的外观和内部， 确保无灰尘、油污等杂质。
检查气源
检查空气过滤器、调压阀等气源部件， 确保气压稳定且干净。
润滑导轨
定期为导轨涂抹专用润滑油，保证导 轨运行顺畅。
检查电缆
检查电缆连接是否松动或破损，确保 数据传输稳定。
故障诊断与排除方法
前景
随着制造业的不断发展和技术进步，三坐标测量机的应用前景将更加广阔。未来，三坐标测量机将进一步提高测 量精度和效率，实现更高程度的自动化和智能化。同时，随着新材料、新工艺的不断涌现，三坐标测量机将面临 更多的挑战和机遇。
02
三坐标测量机结构与组成
主机结构
框架
支撑和固定测量机的各 部件，保证测量精度和
01
高精度测量技术
提高三坐标测量机的测量精度，减 少误差，满足更高端的测量需求。
03
多功能集成技术
将不同测量功能集成到一台三坐标 测量机上，实现一机多用，提高设
备利用率。
02
智能化技术
引入人工智能、机器学习等技术， 实现测量过程的自动化、智能化，
提高测量效率和准确性。
04
柔性化技术
适应不同形状、尺寸的工件测量， 提高设备的适应性和灵活性。
现状
目前，三坐标测量机已经成为现代制造业中不可或缺的重要设备之一。它广泛应用于汽车、航空航天、能 源、模具、电子等各个领域。同时，随着工业4.0和智能制造的推进，三坐标测量机正朝着更高精度、更 高效率、更智能化的方向发展。
应用领域与前景
应用领域
三坐标测量机广泛应用于制造业的各个领域，如汽车制造中的车身检测、发动机零部件测量；航空航天领域的飞 机零部件检测、发动机叶片测量；能源领域的燃气轮机叶片检测、核电站零部件测量等。
三坐标培训
补偿半径
2、测头旋转角度之误差，及建立个角度之间的关系。 参考角度
10
5、定义、校验、调用测头
定义测头：插入—硬件定义—测头
*
将各部 分拧紧
11
5、定义、校验、调用测头
1、首次校验：选择“是”
2、第二次校验，标准球动过，选择是。 3、第二次校验，标准球未动过，选择否。
校验结果
1、各个角度的红宝石直径差别不大
18
6、手动测量特征元素
智能判别模式 替代推测 P52 选择模式：选择测定特征
快捷键使用：
删除点： 手操盒上的DEL PNT 键(或键盘上ALT+“-“键 采集完成后：手操盒上的Done或 键盘上的End
加移动点：
手操盒上的Print或 键盘上的Ctrl+M
19
7、3-2-1法建立坐标系
23
9、自动测量没有CAD模型的特征元素
P84 插入-----特征-----自动--
矢量点 曲面点（样例点）
直线
24
9、自动测量没有CAD模型的特征元素
柱体 内柱 正值
外柱
负值
25
自动测量圆锥
（曲面）
26
27
4.完成的程序
F1
中点
套用点：圆心，球心，圆柱，圆锥轴线
原点：当前坐标系原点
1、为什么要建立零件坐标系PCS： 2、建立零件坐标系的原则： Z
Y
X
一般有三种方式：（1）平面、直线、点 （2）平面、平面、平面 （3）平面、圆、圆
3、建立坐标系有三步： 1、找正，确定第一轴向 2、旋转到轴线，确定第二轴向 3、平移，确定三个轴向的零点。
20
7、3-2-1法建立坐标系
2024年三坐标培训教程
三坐标培训教程引言：三坐标测量机（CMM）是一种高精度、高效率的测量设备，广泛应用于机械制造、航空航天、汽车制造等领域。
为了更好地掌握三坐标测量机的操作和应用，本文将为您介绍三坐标培训教程，帮助您快速上手并熟练使用三坐标测量机。
第一章：三坐标测量机概述1.1三坐标测量机的定义三坐标测量机是一种通过测量物体在三个坐标轴上的坐标值来确定其形状、尺寸和位置的测量设备。
它主要由测量系统、控制系统、数据处理系统和机械结构组成。
1.2三坐标测量机的分类根据测量范围和测量方式的不同，三坐标测量机可以分为桥式三坐标测量机、龙门式三坐标测量机、水平臂式三坐标测量机等。
1.3三坐标测量机的应用领域三坐标测量机广泛应用于机械制造、航空航天、汽车制造、模具制造、电子制造等行业，用于检测工件的尺寸、形状、位置误差等。
第二章：三坐标测量机的操作流程2.1开机准备（1）检查设备是否正常，包括电源、气源、水源等。
（2）开启设备，进行预热。
（3）检查测量系统的探头、测针等是否完好。
2.2编程与测量（1）根据工件的特点和测量要求，编写测量程序。
（2）将工件放置在测量机的工作台上，并调整工件位置。
（3）运行测量程序，进行自动测量。
2.3数据处理与分析（1）测量完成后，对测量数据进行处理，包括滤波、平滑等。
（2）分析测量数据，得出工件的尺寸、形状、位置误差等。
（3）根据测量结果，判断工件是否符合要求。
2.4关闭设备测量完成后，关闭设备，清理工作台，整理测量工具。
第三章：三坐标测量机的维护与保养3.1设备的日常维护（1）保持设备清洁，定期清理工作台和测量系统。
（2）检查设备的各个部件，如导轨、丝杠、探头等，确保其正常工作。
（3）定期检查设备的电源、气源、水源等，确保其稳定供应。
3.2设备的定期保养（1）定期对设备进行校准，确保测量精度。
（2）定期对设备的机械结构进行润滑，延长设备使用寿命。
（3）定期对设备的控制系统和数据处理系统进行升级和维护。
2024版全新三坐标培训教程
01
发动机零部件检测
利用三坐标测量机对发动机缸体、缸盖、曲轴等关键零部 件进行高精度测量，确保零部件的尺寸精度和形位公差满 足设计要求。
02
车身零部件检测
对车身钣金件、车门、车窗等零部件进行测量，确保车身 零部件的装配精度和表面质量。
2024/1/26
03
底盘零部件检测
对底盘悬挂系统、转向系统、制动系统等关键零部件进行 测量，确保底盘系统的稳定性和安全性。
步距规校准
校准步骤
确定校准项目和标准
2024/1/26
23
校准方法与步骤
01
准备校准工具和设备
02
安装和调整测量机
03
进行校准操作和数据记录
04
分析校准结果并出具报告
2024/1/26
24
提高精度的措施和建议
提高精度的措施
控制环境温度和湿度
加强设备维护和保养
2024/1/26
25
提高精度的措施和建议
无法启动
检查电源、保险丝等是否正常，排除电气故 障。
机械故障
检查导轨、轴承等机械部件是否磨损或松动， 及时维修或更换。
2024/1/26
气动故障
检查气源压力、过滤器等是否正常，清洗或 更换气动元件。
软件故障
检查软件版本、驱动程序等是否正常，重新 安装或升级软件。
17
维修服务与支持
维修服务
提供全面的维修服务，包括故障诊断、 更换零件、调试等。
B
C
视图操作功能
提供缩放、旋转、平移等视图操作，便于用 户观察和分析测量结果。
测量元素选择
支持点、线、面等多种测量元素的创建和编 辑，满足用户不同的测量需求。
三坐标基础培训手册
三坐标基础培训手册教材（一）三坐标测量机概述一、三坐标测量机的概念三坐标测量机的测量功能有二个：一是对工件几何尺寸的测量；二是对工件的形位公差的测量，并可用于逆向工程。
其测量的数据通过计算机进行运算及数据处理，将所需结果（数据）打印出来，并绘制出图形。
二、什么叫形位公差？形位公差分为形状公差和位置公差。
(1）形状公差：构成零件的几何特征的点，线，面元素之间的实际形状相对与理想形状的允许变动量。
给出形状公差要求的元素称为被测元素。
(2）位置公差：零件上的点，线，面元素的实际位置相对与理想位置的允许变动量。
用来确定被测元素位置的元素称为基准元素。
(1)理想元素和实际元素具有几何学意义的元素称为理想元素.零件上实际存在的元素称为实际元素,通常都以测得元素代替实际元素.(2)被测元素和基准元素在零件设计图样上给出了形状或(和)位置公差的元素称为被测元素.用来确定被测元素的方向或(和)位置的元素,称为基准元素.(3)单一元素和关联元素给出了形状公差的元素称为单一元素.给出了位置公差的元素称为关联元素.三、机器的结构以及特点（一）机器采用桥式结构（二）结构特点1.结构刚性好、承重能力大、空间开阔、布局合理、操作简单、维修方便、采用空气轴承、移动轻便。
2.工作台是机器的基准，采用高精度的大理石。
大理石的主要优点是变形小、稳定性好、不生锈，易于作平面加工，易于达到比铸铁更高的平面度，适合制作高精度的平台与导轨。
目前许多三坐标测量机采用这种材料。
机器的基座、工作台、桥框、各轴导轨、Z轴等全用花岗岩制造。
由于花岗石的热膨胀系数小，很适合与气浮导轨配合。
使用中应注意防水防潮，禁止用混水的清洗剂擦拭花岗石表面，也应防气体中的水分对导轨的影响。
四、机器的工作原理与用途（一）机器的工作原理将被测工件放置在三坐标测量机的平台上，移动X、Y、Z三轴，对工件进行测量，便可获得被测几何形面上各测点的几何坐标尺寸经过计算和数据处理，可求出待测几何尺寸和相互位置尺寸以及形位误差值。
Training - CMM(Zeiss 三坐标培训手册)
Training Material -- CMM
培训材料–三坐标
3、如何构造投影元素（如点投影到平面上的位臵） 步骤： 需要投影的元素.（元素1） 元素1要投影到的元素（元素2） 结果说明投影的结果决定了元素的结果输出。 – 圆向平面投影 圆向平面垂直移动，直到移动到平面上. 结果: 平面上投影圆心坐标 – 圆柱向平面投影 圆柱轴线的两个端点向平面的投影为一条直线. 结果: 直线在所在坐标系下的坐标点和两个投影角. 例外: 圆柱垂直与投影面时. - 相当于一个点投影到平面上. - 结果: 点的坐标值.
Training Material -- CMM
培训材料–三坐标
4、如何构造圆锥计算（Calypso 使用该功能来计算） 步骤： – 直径：求已知高度时的圆锥直径。 – 位臵：求已知直径时的圆锥高度。 你唯一可以选的是圆锥。因为圆锥计算是圆锥专有的。 Calypso 需要你定义下面的项目： – At L: 输入高度L，在此高度的直径将被计算出来，在参考 于选项选择高度的参 考点：
Training Material -- CMM
培训材料–三坐标
2、如何测量一个平面（Measure a plane) 在测量模块上的平面采三个测点。这三个测点尽最大范围的分布 在所测平面上。在采第三个测点后按操作盒Enter键。 Calypso将在 “图形显示”窗口以三维方式模拟出你所采的平面，并同时生成一个 元素（Plane）并赋予当前测量的数值。 3、如何测量一条线（Measure a line)
三、手动测量特征元素………………………………………… 11
四、零件坐标系的建立PCS …………………………………… 14 五、构造特征元素……………………………………………… 19 六、形位公差的评价…………………………………………… 26 七、如何运行 程序 …………………………………………… 37
2024版年度海克斯康三坐标初级培训教程
01海克斯康三坐标概述Chapter三坐标测量机简介工作原理三坐标测量机定义通过探针接触被测物体表面，获取各点的三维坐标数据，进而进行形状、尺寸等参数的测量和分析。
主要构成海克斯康品牌及发展历程品牌介绍海克斯康是全球领先的计量与测量技术供应商，致力于为工业制造领域提供高精度、高效率的测量解决方案。
发展历程自成立以来，海克斯康不断创新发展，逐渐在测量技术领域树立了行业标杆地位，产品广泛应用于航空、汽车、模具等领域。
核心优势海克斯康三坐标测量机以其高精度、高稳定性、高效率等特点著称，深受用户好评。
市场前景随着制造业的不断发展，对测量技术的要求也越来越高，海克斯康三坐标测量机作为高精度测量设备的代表，其市场前景广阔。
应用领域海克斯康三坐标测量机广泛应用于航空、汽车、模具、机械等制造领域，以及科研、教学等领域。
发展趋势未来，海克斯康将继续加大研发投入，不断推出更加智能、高效的三坐标测量机产品，满足市场的不断变化和升级需求。
应用领域与市场前景02三坐标测量原理及基础知识Chapter测量原理简介三坐标测量机的定义和工作原理01测量过程中的基本要素02三坐标测量机的应用领域03坐标系与坐标变换坐标系的定义和分类坐标变换的原理和方法三坐标测量机中的坐标系几何量测量基础几何量测量的定义和分类测量误差的来源和分类三坐标测量机在几何量测量中的应用03海克斯康三坐标测量机硬件组成Chapter01020304坚固的花岗岩底座封闭框架式结构高精度导轨系统恒温控制系统主机结构与特点控制系统及功能先进的计算机控制系统丰富的软件功能精确的校准和补偿系统可靠的安全保护系统包括接触式测头、非接触式测头和扫描测头等，满足不同测量需求。
多种类型的测头高精度的测头校准可更换的测针和测座智能化的测头管理系统确保测头的准确性和可靠性。
提供多种规格和型号的测针和测座，适应不同形状和尺寸的工件测量。
实现测头的自动识别、校准和补偿，提高测量效率。
三坐标测量机培训教程
提供常用命令的快捷方式，如新建、 打开、保存、打印等。
界面介绍及功能操作
图形窗口
显示三维模型和测量结果。
属性窗口
显示和编辑当前选中对象的属性。
界面介绍及功能操作
01
02
03
文件操作
新建、打开、保存和关闭 测量文件。
视图操作
缩放、旋转、平移和重置 视图。
测量操作
选择测量工具，设置测量 参数，执行测量任务。
三坐标测量机培训教 程
REPORTING
• 三坐标测量机概述 • 三坐标测量机结构与组成 • 三坐标测量机操作基础 • 编程与自动化测量技术 • 精度评定与误差处理技术 • 维护与保养及故障排除方法 • 总结与展望
目录
PART 01
三坐标测量机概述
REPORTING
定义与原理
定义
三坐标测量机（Coordinate Measuring Machine, CMM）是一种基于坐标测 量原理，利用测头系统对工件的几何形状、尺寸和位置进行精密测量的设备。
机器运行异常 检查气源是否稳定、传动系统是否有 故障、电机是否正常工作，并逐一排
查解决。
测量精度下降
检查测头、测针等易损件是否磨损或 松动，及时更换或调整；对机器进行 校准和调整，恢复其精度。
数据处理错误
检查软件系统是否正常、数据传输是 否可靠，并尝试重启软件或重新传输 数据。
预防性维护计划制定和执行
控制器
接收并执行测量软件发出的指令， 控制测量机的运动。
伺服系统
通过电机和编码器实现位置、速 度和加速度的闭环控制，确保运 动的精确性。
传感器与检测系统
实时监测测量机的状态，如温度、 湿度、气压等，确保测量结果的 准确性。
三坐标 培训教程
引言概述：三坐标测量技术是一种高精度的测量技术，广泛应用于制造业中的质量控制和产品开发过程中。
为了提高企业的生产效率和产品质量，三坐标测量技术的培训教程变得尤为重要。
本文将围绕三坐标测量技术的基本原理、操作方法、常见问题及解决方案、数据处理与分析以及仪器维护等五个大点展开详细阐述。
正文内容：一、三坐标测量技术的基本原理1.1测量原理：介绍三坐标测量仪的构造和工作原理，以及测量过程中所涉及的关键参数和数据处理方法。
1.2坐标系及基准：详细解释三个坐标轴的定义，以及三坐标测量中常用的基准系统和坐标系转换方法。
1.3仪器校准方法：介绍三坐标测量仪的标定和校准过程，以及常见的校准方法和误差修正技术。
二、三坐标测量技术的操作方法2.1仪器准备：详述三坐标测量仪的启动和检查过程，以及所需的标准件和工装夹具的准备工作。
2.2测量基本步骤：从样品放置、坐标系建立、测量参数设定到测量完成的流程，逐步介绍三坐标测量的基本操作。
2.3特殊测量方法：阐述特殊形状的工件测量时的操作技巧和注意事项，如曲面测量、尺寸间接测量等。
三、三坐标测量技术的常见问题及解决方案3.1特殊工件的测量难点：探讨在测量过程中常遇到的特殊形状工件的测量难题，并提供相应的解决思路和方法。
3.2数据异常处理：介绍数据采集过程中可能出现的异常情况，如测量误差较大、数据偏离预期等，以及解决这些问题的技巧和方法。
3.3环境因素对测量的影响：分析环境温度、湿度等因素对测量结果的影响，并提供相应的控制和校正方法。
四、三坐标测量技术的数据处理与分析4.1数据处理软件：介绍常用的数据处理软件，如CAD、CAM、SPC等，讲解数据导入、整理、处理和分析的方法和技巧。
4.2数据分析方法：针对不同的测量任务和要求，介绍常用的数据分析方法，如正态分布分析、拟合曲线分析等。
4.3结果评判标准：详细说明三坐标测量结果的评判标准和合格要求，以及不同行业和产品的相关规范和标准。
三坐标培训教程
三坐标培训教程一、教学内容本节课我们将学习三坐标培训教程的第一部分，主要内容包括：三坐标系统的组成、三坐标测量原理、三坐标测量机的操作步骤等。
二、教学目标1. 让学生了解三坐标系统的组成及作用。
2. 使学生掌握三坐标测量原理。
3. 培养学生熟练操作三坐标测量机的能力。
三、教学难点与重点重点：三坐标系统的组成、三坐标测量原理、三坐标测量机的操作步骤。
难点：三坐标测量原理的理解和应用。
四、教具与学具准备教具：三坐标测量机、模型零件、操作软件。
学具：笔记本电脑、操作手册、学习资料。
五、教学过程1. 实践情景引入：教师展示一个模型零件，询问学生如何测量其尺寸。
引导学生思考三坐标测量系统的应用。
2. 知识讲解：教师讲解三坐标系统的组成，包括X轴、Y轴、Z轴和测量头。
讲解三坐标测量原理，引导学生理解测量过程。
3. 操作演示：教师操作三坐标测量机，示范测量过程。
包括：启动软件、放置零件、调整测量头、开始测量、数据输出等步骤。
4. 学生实践：学生分组操作三坐标测量机，进行实际测量。
教师巡回指导，解答学生疑问。
5. 例题讲解：教师选取典型例题，讲解三坐标测量原理在实际应用中的体现。
6. 随堂练习：学生独立完成练习题，巩固所学知识。
7. 板书设计：8. 作业设计作业题目：1. 三坐标系统的组成是什么？请简要描述各部分的作用。
2. 请解释三坐标测量原理。
答案：1. 三坐标系统的组成包括X轴、Y轴、Z轴和测量头。
X轴、Y轴、Z轴用于确定零件在空间中的位置，测量头用于测量零件的尺寸。
2. 三坐标测量原理是通过测量机测量头获取零件上特定点的坐标值，根据坐标值计算出零件的尺寸。
3. 操作步骤略。
六、课后反思及拓展延伸教师引导学生反思本节课所学内容，巩固知识点。
同时，鼓励学生探索三坐标测量在其他领域的应用，拓展知识面。
七、教学内容扩展根据教学进度，后续课程将涉及三坐标测量机的维护保养、测量软件的使用、复杂零件的测量等内容。
重点和难点解析一、教学内容本节课我们将学习三坐标培训教程的第一部分，主要内容包括：三坐标系统的组成、三坐标测量原理、三坐标测量机的操作步骤等。
三坐标测量仪培训手册
三坐标讲义第一节课学前知识一．三坐标概况1.三坐标组成三坐标主要由以下几部分组成：测量机主机，控制系统，计算机（测量软件）, 测座、测头系统。
2.测量机主机这是测量机的基本硬件,有多种结构形式：移动桥式：活动桥式测量机是使用最为广泛的一种机构形式。
特点是开敞性比较好,视野开阔,上下零件方便.运动速度快，精度比较高.有小型、中型、大型几种形式.固定桥式：固定桥式测量机由于桥架固定,刚性好，动台中心驱动、中心光栅阿贝误差小,以上特点使这种结构的测量机精度非常高，是高精度和超高精度的测量机的首选结构。
高架桥式：高架桥式测量机适合于大型和超大型测量机，适合于航空、航天、造船行业的大型零件或大型模具的测量。
一般都采用双光栅、双驱动等技术，提高精度。
水平臂式：水平臂式测量机开敞性好，测量范围大，可以由两台机器共同组成双臂测量机，尤其适合汽车工业钣金件的测量.关节臂式：关节臂式测量机具有非常好的灵活性,适合携带到现场进行测量，对环境条件要求比较低。
各种结构三坐标“图"以活动桥式测量机为例，介绍三坐标主要组成及功能：工作台(一般采用花岗石），用于摆放零件支撑桥架；工作台放置零件时，一般要根据零件的形状和检测要求，选择适合的夹具或支撑。
要求零件固定要可靠，不使零件受外力变形或其位置发生变化。
大零件可在工作台上垫等高块，小零件可以放在固定在工作台上的方箱上固定后测量。
桥架，支撑 Z 滑架，形成互相垂直的三轴; 桥架是测量机的重要组成部分，由主、附腿和横梁、滑架等组成。
桥架的驱动部分和光栅基本都在主腿一侧,附腿主要起辅助支撑的作用。
由于这个原因，一般桥式测量机的横梁长度不超过 2。
5 米，超过这个长度就要使用双光栅等措施对附腿滞后的误差进行补偿，或采用其他机构形式.滑架,使横梁与有平衡装置的 Z 轴连接；滑架连接横梁和 Z 轴，其上有两轴的全部气浮块和光栅的读数头、分气座。
气浮块和读数头的调整比较复杂，直接影响测量机精度，不允许调整.导轨，具有精度要求的运动导向轨道，是基准；导轨是气浮块运动的轨道，是测量机的基准之一。
三坐标操作指导书-海克斯康
找正
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“2”——两个点可确定一条直线，此直线可以围绕已确定的第一个轴向进行 旋转，已此确定第二个轴向——旋转；这个点可以是圆、球等；
旋转
续： 3-2-1法建立坐标系：
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“1”——一个点，用于确立坐标系某一轴向的原点；利用平面、直线、点分别确定三个轴向的零点（零点） ——“平移”
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实际接触的点
测头沿此方向触测 （不正确的失量）
实测点与理论点 的偏差
补偿测头半径之后的点
理论点
误差值
实测点
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回顾：1、坐标机由哪几部分组成？它们各有哪些功能？ （见第二页） 2、测量机的哪些部位是基准？ 测量机的基准有：三个导轨和光栅系统、 3、为什么测量机开机时首先要回机器零点 机器的零点是机器坐标系的原点，是测量机误差补偿和测量机行程中控制的基准。 4、描述失量在测量中有哪些作用？ 失量在测量中的作用有测头触测逼近的运动方向和测头半径补偿的方向。
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续：评价尺寸：
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续：3-2-1法建立坐标系：
平移
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迭代法建立零件坐标系主要应用于PCS的原点不在工件本身、或无法找到相应的基准元素（如面、孔、线等）来确定轴向或原点，多为曲面类零件（汽车、飞机的配件，这类零件的坐标系多在车身或机身上）。 原理: 找正: 第一组特征将使平面拟合特征的质心，以建立当前工作平面法线轴的方位。此部分（找正 - 3 +）必须至少使用三 1111111111个特征。 旋转: 下一组特征将使直线拟合特征，从而将工作平面的定义轴旋转到特征上。此部分（旋转 -2 +）必须至少使用两个特1111111111征。如果未标记任何特征，坐标系将使用“找平”部分中的特征。（从“找平”部分中利用的两个特征将成为倒数第1111111111二个和第三个特。） 原点：最后一组特征用于将零件原点平移到指定位置（设置原点 - 1）。如果未标记任何特征，坐标系将使用“找平”部分111111111中的最后一个特征。 注：采用迭代法建立坐标系必须有数模。
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三坐标测量仪培训
手册
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2020年5月29日
三坐标讲义
第一节课学前知识
一．三坐标概况
1.三坐标组成
三坐标主要由以下几部分组成:测量机主机,控制系统, 计算机(测量软件), 测座、测头系统。
2.测量机主机
这是测量机的基本硬件,有多种结构形式:
移动桥式:活动桥式测量机是使用最为广泛的一种机构形式。
特点是开敞性比较好,视野开阔,上下零件方便。
运动速度快,精度比较高。
有小型、中型、大型几种形式。
固定桥式:固定桥式测量机由于桥架固定,刚性好,动台中心驱动、中心光栅阿贝误差小,以上特点使这种结构的测量机精度非常高,是高精度和超高精度的测量机的首选结构。
高架桥式:高架桥式测量机适合于大型和超大型测量机,适合于航空、航天、造船行业的大型零件或大型模具的测量。
一般都采用双光栅、双驱动等技术,提高精度。
水平臂式: 水平臂式测量机开敞性好,测量范围大,能够由两台机器共同组成双臂测量机,特别适合汽车工业钣金件的测量。
关节臂式: 关节臂式测量机具有非常好的灵活性,适合携带到现场进行测量,
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对环境条件要求比较低。
各种结构三坐标”图”
以活动桥式测量机为例,介绍三坐标主要组成及功能:
工作台(一般采用花岗石),用于摆放零件支撑桥架; 工作台放置零件时,一般要根据零件的形状和检测要求,选择适合的夹具或支撑。
要求零件固定要可靠,不使零件受外力变形或其位置发生变化。
大零件可在工作台上垫等高块,小零件能够放在固定在工作台上的方箱上固定后测量。
桥架,支撑Z 滑架,形成互相垂直的三轴; 桥架是测量机的重要组成部分,由主、附腿和横梁、滑架等组成。
桥架的驱动部分和光栅基本都在主腿一侧,附腿主要起辅助支撑的作用。
由于这个原因,一般桥式测量机的横梁长度不超过 2.5 米,超过这个长度就要使用双光栅等措施对附腿滞后的误差进行补偿,或采用其它机构形式。
滑架,使横梁与有平衡装置的Z 轴连接; 滑架连接横梁和Z 轴,其上有两轴的全部气浮块和光栅的读数头、分气座。
气浮块和读数头的调整比较复杂,直接影响测量机精度,不允许调整。
导轨,具有精度要求的运动导向轨道,是基准; 导轨是气浮块运动的轨道,是测量机的基准之一。
压缩空气中的油和水及空气中的灰尘会污染导轨,造成导轨道直线度误差变大,使测量机的系统误差增大,影响测量精度。
要保持导轨道完好, 避免对导轨磕碰,定期清洁导轨。
光栅系统(光栅、读数头、零位片),是基准; 光栅系统是测量机的测长基准。
光栅是刻有细密等距离刻线的金属或玻璃,读数头使用光学的方法读取这些刻线
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计算长度。
为了便于计算由于温度变化造成光栅长度变化带来的误差,采用光栅一端固定,另一端放开,使其自由伸缩。
另外在光栅尺座预置有温度传感器,便于有温度补偿功能的系统进行自动温度补偿。
零位片的作用是使测量机找到机器零点。
机器零点是机器坐标系的原点,是测量机误差补偿和测量机行程终控制的基准。
驱动系统(伺服电机、传动带); 驱动系统由直流伺服电机、减速器、传动带、带轮等组成。
驱动系统的状态会影响控制系统的参数,不能随便调整。
空气轴承气路系统(过滤器、开关、传感器、气浮块、气管); 空气轴承(又称气浮块)是测量机的重要部件,主要功能是保持测量机的各运动轴相互无摩擦, 由于气浮块的浮起高度有限而且气孔很小,要求压缩空气压力稳定且其中不能含有杂质、油,也不能有水。
过滤器系统是气路中的最后一道关卡,由于其过滤精度高,非常容易被压缩空气中的油污染,因此一定要有前置过滤装置和管道进行前置过滤处理。
气路中连接的空气开关和空气传感器都具有保护功能,不能随便调整。
支承(架)、随动带。
小型测量机采用支架支撑测量机工作台,中、大型测量机一般采用千斤顶支撑工作台。
都采用三点支撑,在一个支撑的一侧,有两个附助支撑,只起保险作用。
每个支撑都有一个海绵垫,能够吸收振幅较小的震动,如果安装测量机的附近有幅度较大的震动源,要另外采取减震措施。
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三坐标内部结构示意图
3.控制系统
这是测量机的控制中枢,主要功能:
控制、驱动测量机的运动,三轴同步、速度、加速度控制; 操纵盒或计算机指令经过系统控制单元,按照设置好的速度、加速度,驱动三轴直流伺服电机转动,并经过光栅和电机的反馈电路对运行速度和电机的转速进行控制,使三轴同步平稳的按指定轨迹运动。
运动轨迹有飞行测量、点定位两种方式,飞行方式测量效率高,运动时停顿少。
点定位方式适合指定截面或指定位置的测量。
能够经过语句进行设置。
在进入计算机指令指定的触测的探测距离时,控制单元会控制测量机由位置运动速度转换到探测速度,使测头慢速接近被测零件。
在有触发信号时采集数据,对光栅读数进行处理; 当经过操纵盒或计算机指令控制运动的测量机测头传感器与被测零件接触时,测头传感器(简称”测头”)就会发出被触发的信号。
信号传送到控制单元后,立即令测量机停止运动(测头保护功能),同时锁存此刻的三轴光栅读数。
这就是测量机测量的一个点的坐标。
根据补偿文件,对测量机进行21 项误差补偿; 测量机在制造组装完成后,都要使用激光干涉仪和其它检测工具对 21 项系统误差(各轴的两个直线度、两个角摆误差、自转误差、位置度误差,三轴之间的两个垂直度误差,共 21 项)进行检测,生成误差补偿文件,将这些误差用软件进行补偿,以保证测量机精度符合合同的要求。
测头触发后锁存的每一个点坐标都要经过误差计算、补偿后再传送给计算机软件。
采集温度数据,进行温度补偿; 有温度补偿功能的测量机,能够根据设定的方式
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