实验一 三坐标测量仪数据测量实验1

.实验一三坐标机的应用

1.实验目的

（1）了解三坐标测量机的组成及工作原理。

（2）掌握PC-DMIS 系统的基本功能。

（3）掌握测头的校准。

（4）掌握建立零件坐标系的方法。

（5）掌握基本元素的手动与自动测量。

（6）掌握构造元素的方法。

（7）学会及测量数据的导出。

2.实验设备和工具

（1）三坐标测量机。

（2）环氧树脂齿轮。

3.三坐标机的类型与组成

三坐标测量机是一种高精度测量设备，它在现代高端制造业及逆向工程中有着重要的作用。按活动机主机结构包括：活动桥式、固定桥式、单边高架桥式。

活动桥式固定桥式单边高架桥式

4、测量主机

本次实验所使用的为CROMA活动桥式测量机，主要由测量机主机、控制系统、测座测头系统、计算机和测量软件几部分组成。测量主组成如下图。

5、控制系统

控制系统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；在有触发信号时

采集数据，对光栅读数进行处理；采集温度数据，进行温度补

偿。

6、测座测头系统

测座测头系统是数据采集的传感器系统，测座分为手动和自动两种，主要功能：测座根据命令旋转到指定角度；测头控制器控制测头工作方式转换；测头传感器在探针接触被测点时发出触发信号。

7、测杆

测头加长杆（50,100,200mm）

测针加长杆

附件

8、安装顺序

（1）Probe Head：PH10T

（2）Extentsion：PEL1/2/3/4

(3）Probe：TP20 Body TP20 Module

(4)Extension：20mm

(5)Tips：4by20mm

计算机（又称上位机）和测量软件是数据处理中心，主要功能：对控制系统进行参数设置；进行测头定义和测头校正，及测针补偿；建立零件坐标系（零件找正）；对测量数据进行计算和统计、处理；编程并将运动位置和触测控制通知控制系统；输出测量报告；传输测量数据到指定网路或计算机。

9.操纵盒说明

SERVO PWR ON：电机加电按

钮，按下后电机上电指示灯亮；

Joystick：方向摇杆，左右为X

轴方向，前后为Y 轴方向，旋转

摇杆为Z 轴方向；

E-STOP：急停按钮，按下后三

轴电机掉电，顺时针旋转1/4

圈，急停按钮弹起；

SERVO READY：指示系统已准

备进入自动模式；

SERVO PWR ON：指示所有的

电机都已激活；

RECORD：删除测量点；

DRIVE：添加移动点；

X LOCK：灯亮时，指示X 轴方

向不能手动移动；

Y LOCK：灯亮时，指示Y 轴方

向不能手动移动；

Z LOCK：灯亮时，指示Z 轴方

向不能手动移动；

SLOW：移动速度切换键，灯亮，

慢速，速度为19.05MM/S。

PART：此按键灯亮时，测量机

按工件坐标系移动。UMP360

控制器不适用；

JOY：激活操纵盒摇杆，灯亮，摇杆可以使用；2 分钟不用，此指示灯自动熄灭；

AUTO：自动测量模式键，测量机由软件程序来控制；

SERVO POWER OFF：电机断电键；

RTN TO SCREEN：测量确认键，当测量点数满足元素要求后，按确认键，完成测量。

10.实验步骤

（1）检查滑动导轨周围有无障碍物，并接

总气源开关通供气系统和计算机电源；

（2）打开总气源开关、气阀开关和计算机

（3）待气阀开关旁的压力表压力达到工作要求（最小供气压力0.5MPa），接通控制系统电源，将计算机插上密钥（测头盒中的U盘），双击桌面按钮，起动PC-DMIS控制软件。

（4）冷启动时，软件窗口会提示进行回机器零点的操作。此时将操纵盒的“加电”键（左上角）按下，接通驱动电源，然后按操作盒上的按钮，点击桌面上的【确认】键，测量机进入回机器零点过程，三轴依据设定程序依次回零点。

（5）新建零件名。

（6）加载测头文件。（7）加载测头。必填（能是字母、数字）

选填（可

填可不）

单位mm 机器1

“*”表示当前

测尖未激活

点击“空连接”，在“测头说明”下拉三角形中选择“PROBE-TP20”测头，接着在下拉三角形中选择加长杆“EXTEN20MM”，最后在下拉三角中选择测尖号“TIP1BY20MM”

点选“手动”

在“测头功能”菜单——【结果】中可以查看校验结果

PC-DMIS界面

（8）修改测量模式为“程序模式”。

【操作】——【图形显示窗口】——【程序模式】

（9）3-2-1法新建坐标系

“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

一个坐标轴方向——找正；

“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；

“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”。

待步骤1、2完成后还需选择平

面1，在原点那一栏选择“Z”，

后点击【原点】，最后完成3