三坐标测量机的使用说明书.doc

三坐标测量机的使用说明
一、开机步骤
二、装验侧头
三、建立零件坐标系
四、手动测量特征元素
五、形位公差评价
六﹑如何生成﹑编辑数据报告和图形报告
七﹑自动测量特征素
八﹑构造特征元素
九﹑对CAD图形的工件进行自动测量
十﹑迭代法建立坐标系
对测量的影响因素及日常保养
一﹑压缩空气对测量仪的影响
二﹑温度对测量仪的影响
三﹑湿度对测量仪的影响
四﹑影响测量仪的因素
五﹑如何掌握测量仪的精度情况
六﹑旋转测座的校正及使用
七﹑Z轴的调整
八﹑行程终开关的保护及调整
九﹑测头回退失败的问题
一.开机步骤
1.开气：使气压稳定在0.4-0.5MPa
2.开控制柜:测量机自检，这时控制器灯全亮，当部分灯灭，自检结束。

3.加电：按控制器Math star键
4.打开PC-DIMS软件
5.工作台“回家”
作台“回家” ：每次开启控制柜，系统自检完毕，机器加电后进入PC-DIMS,软件会提示您“回家”，点击“确定”后，CMM三轴（Ｘ．Ｙ．Ｚ轴）会依次回到机械的零点，这个过程称之为“回家”
二. 校验测头
1.目的
2.测杆校验的步骤
3.查看结果
1）：目的
在进行工件测量时，在程序中出现的数值是软件记录测杆红宝石球心的位置，但实际是红宝石球表面接触工件，这就需要对实际的接触点与软件记录的位置沿着测点矢量方向进行测头半径.位置的补偿。

通过校验，消除以下三方面的误差：
a.理论测针半径与实际测针半径之间的误差；
b.理论测杆长度与实际测杆长度的误差；
c.测头旋转角度之误差；
通过检验消除以上三个误差得到正确的补偿值。

因此校验结果的准确度，直接影响工作的检测结果。

2）.测杆校验的步骤
（1).新建测量程序
输入图号
（2).定义测头文件
在文本框“侧头文件”一栏中填入文件名
（3）.定义测头系统
在“测头说明”下拉菜单中选中当前测量机上所使用的测头系统。

测头系统分五大部分：
a.测座（PROBE）
b.转接器（CONTER）
c.测头（PROBE）
d.加长杆（EXTENT）
e.测针（TIP）
4）.添加角度
工件测量过程中使用的每个角度都是由A角B角构成的绕机器坐标系x轴旋转的角度为A角范围为0~105度；绕z轴旋转的叫定义为B 角，范围0 ~360度。

B角角度的正负判定，根据右手法则：拇指指向z轴正方向，顺四指旋转角度为正，反之为负角。

5）.配置校验参数
点击“测头功能”对话框选中“激活测件列表”中既有的角度，如这个角度前都带“*”号这表示此表未进行校验，需点击“测量”。

点击“测量”，PC-DMIS软件会提示你在标准球的正上方采集一点，按下控制器中的“ＤＯＮＥ”键，机器开始自动校验。

三.建立零件坐标系
1.目的
在未建立零件坐标系前，所采集的每一个特征元素的坐标值都是在机器坐标系下。

通过器坐标系下的数值转化为相对于工件检测基准。

2.“3-2-1”法建立坐标系
（1）“3-2-1”法
主要应用于零件坐标系的原点在工件本身、机器的行程范围内能找到的工件，是一种通用的方法。

又称之为“面、线、点”法。

工作原理：
“3”----不在同一直线上的三个点能确定一个平面，利用此平面的法线矢量确定Z坐标轴方向。

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x 轴向。

“1”----一个点，用于确立坐标系某一轴向的原点。

（2).步骤:
a.采集特征元素
分别采取3点确定一个平面、2点确定一条直线和1点。

按下控制器中的“ＤＯＮＥ”键即采点完成。

b.新建坐标系
选择“插入”◊“坐标系”◊新建坐标系
在“坐标系功能”菜单中选中平面，点击“找正”。

选中
线，点击“旋转”。

先后选中平面、线、点，点击“原点”。

也可以选中面线﹑点，点击“自动建立坐标系”
3.验证坐标系
原点---将测头移动到工件坐标系原点附近,查看PC-DMIS界面右下角“X.Y.Z”三轴坐标值, 若三轴坐标值近似为零,则证明原点正确; 轴向---将其中两个坐标轴锁定, 只移动未锁定的坐标轴,查看坐标值的变化,验证轴向是否正确.
四.手动测量特征元素
1.什么叫特征元素
点、直线、圆、圆柱、圆锥、球、圆槽等这些都称之为特征元素。

不是所有的特征元素都可动测量的特征元素类型：点、直线、平面、圆、圆柱、圆锥、球。

这些特征元素的最少测点数为：
直线：2点平面：不在同一直线的三点
圆：不在同一直线的三点圆柱：6个点分两层
圆锥：6点分两层球：4点（三点一层；一点一层）
2.如何测量一个平面
在工件上平面采三个测点。

这三个测点尽量大范围的分布在所测平面上。

在采第三个测点后按“DONE”键。

3.如何测量一条线
要测量直线，首先有选择合适的工作平面。

在工件的前端面上采两个测点，测量是的顺序非常重要。

第一点确定起始点，第二点确定方向。

在采完第二个测点后按“DONE”键。

五.形位公差评价
1.如何评价圆的位置和直径值
步骤: (1).测量如图所示的圆１;
(2).在PC-DMIS中选“插入---尺寸---位置”,选择所要
评价元素的标号“圆１”,在坐标系选项中选“X”.“Y”直径;
(3).在“公差”中输入每一项的公差;
(4).点击“创建”.
2.如何评价平面度
步骤: (1).在工件上测量一个平面1;
(2).选择“插入---尺寸---平面度”,打开“平面度”对话框,
在元素列表中选择所要评价的元素标号---“平面1”;
(3).在“公差”框中输入平面度的公差带0.01;
(4).点击“创建”.
3.如何评价直线度
步骤: (1).在工件上测量一个平面1;
(2).选择“插入---尺寸---平面度”,打开“平面度”对话框,
在元素列表中选择所要评价的元素标号---“平面1”;
(3).在“公差”框中输入平面度的公差带0.01;
(4).点击“创建”.
4.如何评价圆度
步骤: (1).在工件上测量一个圆1;
(2).选择“插入---尺寸---圆度”,打开“圆度”对话框,在元素
列表中选择所要评价的元素标号“圆1”;
(3).在“公差”框中输入直线度的公差带0.01;
(4)点击“创建”.
5.如何评价如图所示圆２与圆３的距离
步骤：
(１)．选择当前的工作平面是“Ｚ正”；
(２)．测量如图所示的圆２、圆３；
(３)．在主菜单中选择“插入---尺寸---距离”，打开“距
离”对话框
(４)．在元素列表中选择“圆２”、“圆３”；
(５)．在“距离类型”选“２维”，在“关系”中选按“Ｘ轴”，方
位选“平行于”；
(６)．在公差框中输入正负公差“0.1”“-0.1”;
(7).点击“创建”。

注意：2维距离是先把元素投影到当前工作平面上再计算元素之间的距离。

3维用于计算两个特征之间的三维距离。

六.如何生成、编辑数据报告和图报告
1．如何生成检测的数据报告并存盘?
测量特征元素制出数步骤：..（1）建立如图坐标系
（2）点击“编辑---参数选择---参数”，打开参数设置对话框据报告并存盘。

（3）选择如下图所示选项，设置完成后按“确定”关闭对话框；
（4）分别在尺寸评价中评价圆的距离和位置及直径；
（5）点击“编辑---参数选择--- 编辑窗口局部”，打开编辑窗口布局设置对话框
（6）选择如下图所示选项，设置完成后按“确定”关闭对话框
（7）在工具栏中选“报告模式”，将编辑窗口切换到报告模式，你可以
看到如下图所示的检测报告
（8）在主菜单中选“文件---打印---编辑窗口设置”,可按下图设置,
设置完成后按“确定”。

9）选“文件---打印---编辑打印窗口”,你的报告就会存储到指定的
位置。

(如果在以上设置中你选中了打印机,那么此时报告即被打
印出来)
七.自动测量特征元素
1.PC-DMIS软件的模式及条件
PC-DMIS对于特征元素的测量有两种模式：手动模式、DCC模式（单击键可切换到`DCC 模式”即”自动模式”）
使用自动测量的前提条件：
a.在建立完零件坐标系后，需将模式切换为“DCC”
b.必须要有被测元素的理论值。

八．构造特征元素
1.如何构造两个圆的中分点
1.在构造方案中选择“中点”；
2.在元素列表中选
3.点击“创建”。

2.如何构造两条直线的相交点
步骤：(1).选“插入---特征---构造---点”，打开构造点模式对话框
(２).在构造方法中选择“相交”；
(３).在元素列表中选择“直线１” “支线２”；
(４).点击“创建”。

注意：构造交点功能用于构造两个线性元素
之间的相交点。

九.对CAD图形的工件进行自动测量
1.导入CAD模型,并对其作具体操作
(1)如何导入CAD模型的数据文件
PCDMIS对于CAD模型的数据文件替
换器.Pro-e转换器.CAD等.本例采用CAD格式a. 选“文件---导入”,打开导入数据对话框;
首先,在“数据类型”选项中选择您所要导入cad模型的数据类型
其次,选择文件所在的文件夹和文件名
最后,点击“确定”,此窗口自动关闭.
b.在所后出现的对话框中,选“处理”,点击“确定
d.CAD数据已经导入你的程序只能感，你可以到图形窗口中看到导入的cad模型
(2) 对CAD模型进行处理,并进行平移.旋转等操作
注意:CAD模型导入后,需对其进行实体化.
步骤: a.打开“编辑---图形显示窗口---视图设置”,或在工具栏中选“视图设置”按钮,打开视图设置栏中选“视图设置”按钮,打开视图设置对话框.
b.选中CAD模型的所有层,击活¡°实色¡±,点击¡°应用¡±确定¡±
c. 如图CAD模型被实体化了
d.在工具栏中选“平移模式”此时你可以按住鼠标有右
键拖动图形窗口中的CAD模型.
e.在工具栏中选“ 2D旋转模式”,此时你可以按住鼠标右
键2维转动图形框中的CAD模型.
f.在工具栏中选“ 3D旋转模式” ,此时你可以按住鼠标右
键3维转动图形框中的CAD模型.
2. 对有CAD模型的工件运用“ 3-2-1”法建立零件坐标系
对于有CAD模型的工件,要求建立的工件坐标系必须与
CAD的坐标系相同.
3对有CAD模型的工件进行自动测量
1).自动测量矢量点
步骤: a.导入CAD模型的CAD数据;
b.建立零件坐标系后,将软件模式切换为DCC模式
c.点击菜单“插入---特征---自动---矢量点”打开自动测
量矢量点对话框;
d.在工具栏选“曲面模式”
e.用鼠标在CAD模型的表面所要采集点的位置上点击一下,模型会出现一个蓝色箭头,表示该点的矢量方向,同时该点的数据立即更新了自动特征对话框中的相关参数.
f.激活“移动”. “测量”,并设置“移动距离”,点击“创建”,这时测量机会
自动测量这个点,并生成相关的程序.
(2).自动测量圆
步骤: a.导入CAD模型的CAD数据;
b.建立零件坐标系后,将软件模式切换为DCC模式
c.点击菜单“插入---特征---自动---圆”,打开自
动测量圆对话框;
d.在工具栏选“曲面模式”
e.用鼠标在CAD模型的圆的表面取三点,每取一点
会在点击处出现红色的点,取完三点后会在圆的
中心出现两个箭头,同时该圆的数据立即更新了
自动特征对话框中的相关参数
f.击活“移动”. “测量”,并设置“移动距离”,点击“创建”,这时测量
机会自动测量这个圆,并生成相关测量程序.
(3).自动测量圆柱
步骤: a.导入CAD模型的CAD数据;
b.建立零件坐标系后,将软件模式切换为DCC模式
c.点击菜单“插入---特征---自动---柱体”,打开
自动测量柱体对话框;
d.在工具栏选“曲面模式”
e.用鼠标在CAD上一个圆柱的圆周附近点击,每点
击一下会在点击处出现红色的点,点击3点后,会
在圆柱的中心出现两个箭头,同时该圆柱的数据
立即更新了自动特征对话框中的相关参数
f.设置好参数后,击活“测量”.移动“距离”,点击“创建”,测量机自动
采点, 同时创建此圆柱的程序.
十.一迭代法建立坐标系
1.应用
1.应用
迭代法是将测定元素从三维上的最佳凝合到理论元素的过程.迭代法建立零件坐标系主要应用于零件坐标系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).
对测量的影响因素及日常保养
一. 压缩空气对测量机的影响
1、压力对测量机的影响
在正常工作压力的前提下气浮块的浮起间隙为6-10um空气压力的波动会使气浮块的气浮间隙变化,影响测量重复性Z轴采用气动平衡的测量机在气压严重不足的情况下会造成Z轴失衡下落的情况,非常危险。

所以应尽量保证测量机工作压力的稳定。

a.另有储气罐,使空压机工作寿命长,压力稳定。

b.空压机的启动压力一定要大于工作压力。

c .开机时,先打开空压机,然后再接通电源。

2.油和水对测量机的影响
使导轨直线度改变,损坏测量机并使气管老化管道中的水会腐蚀气浮块和平衡气缸，为此争取在水和油进入测量机之前过滤掉
3、对气路的维护和保养
由于压缩空气队测量机的正常工作起着非常重要的作用，所以对气路的维修和保养非常重要。

其中有以下主要项目
a.每天使用测量机前检查管道和过滤器，放出过滤器内及空压机或储气罐的水和油。

对测量机导轨的保护
4、温度对测量机的影响
测量机是计量检测仪器。

它正常工作温度应该在19-22degree.测量机的长度基准—光栅是按照20degree修正的，测量机也是在这个温度下装配下调试的当温度偏离太大时会对测量精度造成很大影响。

度是影响测量机精度的最大因素
1、温度是影响测量机精度的最大因素
2、空调的风向对测量机温度的影响
3.空调的开关时间对机房温度的影响
4.机房结构对机房温度的影响
四、湿度对测量机的影响
1、
湿度过大严重影响测量机的寿命
2、改变管理方式防止“假期综合症’
四影响测量机精度的因素
1.机房温度的稳定
2.补偿文件的正确性
3测头校正的正确性,准确性
4.测量机的工作状态
5.被测零件的形状误差及基准的正确选择
五如何掌握测量机的精度情况
1.使用标准器检查机器精度
2.使用典型零件检查机器精度
六.旋转测座的校正及使用
1.测座找正
A)在测座0,0角度时用测杆找一个参照点
B)锁定横向移动轴，使之在使用操作杆时不能运动
C)将测座转到90,0角度
D)用操作杆控制机器运动另外两个轴,用测杆找参照点，若左右位置与参照点有偏差，则松开侧座固定螺钉，调整测座使测杆对正参考点
E)固定测座
2.正确输入测杆长度的重要性
3影响旋转测座精度的因素
七.Z轴平衡的调整
测量机的Z轴平衡分为重锤和气动平衡，主要用于平衡Z轴的重量使Z轴的驱动平衡
1.将测座角度转到90,0,避免操作过程中碰测头。

2.按下¡°紧急停¡±开关。

3..一个人用双手托住Z轴,向上推,向下拉,感觉平衡的效果
4.另一个人调整量小一点,两人配合将Z轴平衡调整到向上和向下的感觉一致即可
八.行程中开关的保护及调整
行程终开关是用于机器行程终保护和home使用行程终开关一般使用接触式开关或光电式开关。

开关式做容易在用手动轴运动时改变位置,造成接触不良,可以适当调整开关位置保证接触良好。

光电式开关要注意检查插片位置正常,经常清除灰尘,保证其工作正常。

九、测头回退失败的问题
出现此问题一般为电缆接触不良或测头损坏,测头电缆的接插部位尤其是活动的接插部位容易出现接触不良的情况。

触式测头例如TP2、MIP、TP20,其工作寿命大约在触发一百万次。

当受到非正常碰撞后,内部结构受伤影响使用寿命,应尽量避免碰撞
P200测头精度非常高,但是也非常娇气,稍大一点震动就会造成损坏。

在拆装测头时要非常小心,使用长加长杆时,最好选择大测力吸盘。