海克斯康三坐标初级培训教程

PC-DMIS 的工作平面

什么是工作平面
工作平面是我们当前所看到的方向。例如：当你想去
测量工件的上平面时， 工作平面是Z+, 如果测量元素在 前平面时,工作平面为Y-。这一选择对于极坐标系非常重 要，PC-DMIS将据此设定当前工作平面的0度。
PC-DMIS 的工作平面
* 在Z+平面，0度在X+，90度在Y+向。 * 在X+平面，0度在Y+向，90度在Z+向。 *在Y+平面，0度在X-，90度在Z+方向。
测量圆的方向
135 deg
90 deg
45 deg180 deg0 源自eg+Y +X
225 deg 270 deg
315 deg
矢量
方向余弦
Microval,
K MicroXcel & Xcel
Machine Axes Convention
Older Mistral,
Scirocco &
K
Typhoon
5
矢量: 从大端指向小端
形状误差: 锥度
2维/3维:
3维
6
4Y
5
5
1
X = 2.0 I = 0 A = 43deg
2
3
5X
Y = 2.0 J = 0
Z = 5.0 K = 1
基本几何要素
要素： 球 最少点数: 4 位置: 中心 矢量*: 如右图向上 形状误差: 球度 2维/3维: 3维
Z
实例
5
1
Y
输入: 点1
X 偏置 = 0
Y 偏置 = 4
Z偏置 = 1
点1
点
Y 5
X 5
基本几何要素
点: 相交
在两个要素相交处产
线2
生一个交点。
输入: 线1
线2
线1
点
点: 映射
将第一点的重心投影 到第二个要素上（直 线、圆锥、圆柱或槽 ）
输入: 圆1 线1
基本几何要素
圆
线1 点
基本几何要素
点: 中分
圆1
圆2
Machine Axes
Conventions
J
J
I
I
矢量
相对于三个轴的方向 矢量。I方向在X轴，J 方向在Y轴，K方向在 +K Z轴。
特征元素的方向和测
Z
头的逼近方向体现了
测量点的方向矢量。
矢量可以被看做一个
条指向矢量方向的直
线。
Y +J
X +I
矢量
什么是矢量方向 :
I = 0.707 J = 0.707 K=0 45度方向矢量
4
2
5
3
X = 2.5 Y = 2.5 Z = 2.5
I=0 J=0 K=1
D = 5.0 R = 2.5
X
5
*球的矢量只是为了测量。并不描述要素 的几何特征。
要素构造 点
点: 原点
Z 在当前坐标系的原 点构造一个点。坐 标值为0，0，0。
要素构造
Y
X 点
基本几何要素
点 : 产生
圆1
在所选要素的中心产 生一个点。它的坐标 与所选的要素的拾取 点的坐标值相等（X 、Y、Z）。
Y
X
Older Mistral
Z
Scirocco & Typhoon Machine
坐标轴规定
Y
X
直角坐标系
测量机的空间范 Z
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。
Y
X
原点
直角坐标系
每个轴被分成许 Z
多相同的分割来 表示测量单位。 10 测量空间的任意 一点可被期间的 唯一一组X、Y 、Z值来定义。 5
基本几何要素
要素: 圆柱
Z
最少点数: 5
位置: 重心
4
5
矢量: 从起始层指向终止层
形状误差: 圆柱度
2维/3维:
3维
5
3
输出: X = 2.0 I = 0 D = 4
Y = 2.0 J = 0 R = 2
Z = 2.5 K = 1
实例
6 5
Y
1
2
5X
基本几何要素
要素: 圆锥
Z
实例
最少点数: 6
位置: 顶点
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
直线
要素的尺寸及公差 位置
要素的尺寸及公差
位置 位置公差选项产生所选要素的指定特征的参数报告。特征参 数具体如下：
(+K )
Z
Y (+J )
45
°
X (+I )
理论接触点
不正确的矢量=余 弦误差
逼近方向 角度
法向矢量
Probe Dia Angle Error
1.0° 5.0° 10.0° 15.0° 20.0°
导致的误差
期望接触点
0.5
0.0000 0.0010 0.0039 0.0088 0.0160
1.00
矢量:
第一点到最后一点。5 2
形状误差:
直线度
2维/3维:
2维/3维
5
输出 X = 2.5 I = -1
Y=0 J=0
Z=5 K=0
实例
1
Y
X
5
基本几何要素
要素: 圆
Z
实例
最少点数: 3
位置: 中心
5
矢量*: 相应的截平面矢量
Y
5
形状误差: 2维/3维:
圆度 2维
* 圆的矢量只是为了测量。不单独描述要 素的几何特征。
直角坐标系
实例 3
Z
测量点的坐标分
别是:
10
X = 10 Y = 10 Z=0
Y
5
10
5
0 | | | | 5 | | | |10 X
测座和触发测头
测座的A角 以7.5 °分 度从0 °旋 转到105 °
关节旋转测座
A 角旋转
关节旋转测座
B角从-180 °到 180 °以7.5 ° 的分度(按顺时 针、逆时针)旋 转
B 角旋转
关节旋转测座
正如TP20这样的机械测头 ，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
测头校正
测头校正对所定义测头的 有效直径及位置参数进行 测量的过程。为了完成这 一任务，需要用被校正的 测头对一个校验标准进行 测量。
输入测头 文件名， 然后按回 车键，这 时测头没 被定义(被 高亮).
产生测头文件
第二步
从这里用 鼠标单击 下拉菜单
从清单中选 择测座类型
产生测头文件
第三步
从清单中 选择测头 附件
产生测头文件
第四步
从清单中选 择相应的传 感器如： Tp20, Tp200 等
产生测头文件
第五步
从测头清单 中选择所用 的测杆，如 ：4 *20 （直 径、长度）
测头校正
未知直径和 位置的测头
已知直径并且可以 溯源到国家基准的 标准器。
在实物基准的每个测量点 的球心坐标同它的已知直 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
测头校正
有效测头半 径
运行 PcDmis
运行 PcDmis
PcDmis 文件管理器界面
运行 PcDmis
输入 : 圆1 点
基本几何要素
点: 拐角点
这个点是三个平面的 交点。
输入: 平面1 平面2 平面3
点
平面2
平面1
平面3
点: 刺穿
通过第一要素刺穿第 二要素创立的点。元 素的选择顺序非常重 要。
输入: 圆柱1 平面1
基本几何要素
点 平面1
圆柱1
基本几何要素
点: 偏置
Z
从选择要素设置指定的 偏置值创建一个点。 5
零件找正
Z Y
X
机器坐标轴方 向。
找正要素 = 平面 旋转轴线 = 直线 原点要素 = 圆
所需的零件坐标系
零件找正
步骤 1 :找正Z轴并将Z的原点平移到此平面上。 步骤2 : 将X轴旋转到平行于线的方向。 步骤3 : 将X、Y的原点平移到圆上。
Z Y X
建立零件坐标系
建立零件坐标系
测量3点确立一个平面。 测量2点确定一条直线。 在侧平面测量一点。
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
PcDmis
初级培训教程
培训课程目标
Course Objectives
• 了解为什么并且如何进行测头校正 • 完全理解如何建立零件坐标系 • 学会如何编辑零件的测量程序 • 从头到尾编制合理的有条理的工件测量程序
直角坐标系
直角坐标系
直角坐标系
Z Microval
MicroXcel & Xcel Machine 坐标轴规定
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
平面1
输入: 圆锥1 平面1
要素构造 直线
基本几何要素
直线: 坐标轴
Z
沿着当前坐标系的一
个坐标轴建立一条轴
线，它垂直于当前工
Y
作平面。
当前工作平面 = Z+
2.00
3.00
4.00
Magnitude of error introduced by not probing normal to surface
0.0001
0.0002
0.0002
0.0003
0.0019
0.0038
0.0057
0.0076
0.0077
0.0154
0.0231
0.0309
0.0176
从工具栏选 择“工具” 菜单。
建立零件坐标系
然后选择零 件找正。
从特征要素 清单中选择
Plane1 Line1 Point1
建立零件坐标系
PC-DIMS将找正 PLN1。
将坐标轴旋转到 平行于直线LNE1 的方向。
将 X 原点设置到 PNT1。
将 Y 设置到 LN1 。
将 Z设置到PLN1
建立零件坐标系
产生测头文件
产生测头文件
Step 6
从加入测头角度 按钮输入测头的 角度。
定义结束时 测头系统的 配置完全图 示化显示出 来。
需要追加其 它角度，可 通过输入一 组新的A、B 角，然后对 其进行校验 测量。
产生测头文件
第七步
如果需要多组 复合角度，可 以输入相对于 A、B角的增 量。
当所需的测 头位置全部 输入后，选 择“测量” 。
产生两个所选要素的 中分点。
输入: 圆1
圆2
点
基本几何元素
点: 投影
将一个元素投影所选 平面上。
点 平面1
输入: 点1 平面1
点1
要素构造 圆
基本几何要素
圆: 最佳拟和
圆
通过所选的几个要素 通过最佳拟和产生的 圆。
输入: 圆1 圆2 圆3 圆4
圆1
圆4
圆2
圆3
圆: 圆锥 在圆锥指定的直径位 置产生的截面圆。
Y
10
5
X
0 | | | | 5 | | | |10
直角坐标系
实例 1
Z
测量点的坐标分
别是:
10
X = 10 Y=5 Z=5
Y
5 10
5
0 | | | | 5 | | | | 10 X
直角坐标系
实例 2
Z
测量点的坐标分
别是:
10
X=0 Y=0 Z=5
Y
5 10
5
X
0 | | | | 5 | | | | 10
最大实体条件位置度位置度最大实体条件最大实体条件402002diabonusmmc19800151990010025200002003520100300452020040055尺寸是公制单位diammc19801980015199019900352000200005520102010075202020200954020022002位置度位置度基准和被测要素基准和被测要素均为最大实体条均为最大实体条最小实体条件diabonuslmc19800400551990030045200002003520100100252020015400152002位置度位置度最小实体条件最小实体条件最小实体条件最小实体条件dialmclmc1980198009519901990075200020000552010201003520202020015200240015位置度位置度基准被测均采基准被测均采用最小实体条件用最小实体条件要素的尺寸公差要素的尺寸公差二维距离二维距离的计算是两要素相对于当前工作平面的距离
选择这一图 标可以产生 一个新文件 夹
运行 PcDmis
这个新文件夹 可以改名为用 户名或操作员 姓名
打开一个 已生成的 文件。
建立一个新 文件。
运行 PcDmis
输入你 要建立 的文件 名
输入相 应的测 量信息
运行 PcDmis
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
产生测头文件
第八步
输入测量标准 球的点数。
产生测头文件
第九步 单击“测量”按 钮进行测头校验
。
选择手动或自 动校验测头。
PcDmis的工作平面
PC-DMIS 的工作平面
在 PC-DMIS中, 当计
算2D距离时，和其它
软件一样，工作平面
的选择非常重要。有
X-
效的工作平面是:
Y-
Z+ Y+ X+
Z-
Z+ 平面
X 直线
基本几何要素
直线: 最佳拟和
圆1 通过所选元素建立一条 最佳拟和直线。
输入: 圆1 圆2
圆2 直线
基本几何要素
直线: 相交
两个平面相交产生一 条交线。