关于三坐标测量机坐标系的建立

第二轴
直线、平面、圆、圆柱、圆锥
原点
点、圆、球、圆柱、圆锥
我们在用此方法确定坐标轴时，应注意以下几个方面：第一、只有 具有方向特征的元素才能选作为坐标轴，也就是，单点和球面是不能作 为第一轴和第二轴的。第二、要注意所选元素的方向矢量的正负号，因 为用它的方向来定义的坐标轴的方向也有正负问题。因此，在元素测量 时除点和球之外，要遵循正确的采点顺序规定。为防止建坐标的方向错 误，建议在事前先查看元素参数。第三、在建坐标系的过程中，程序要严 格遵守坐标轴的正交性原则，第一轴参数，是完全不折不扣照搬的，第 二轴，程序就要进行审查修正了，第三轴则是完全自己确定的。显然在 实际测量时，哪个基准做第一轴就要仔细考虑了。第四、并不是每建一 个坐标系都需要两个基准，比如轴类零件只要一个端面或轴线基准就 够了。这只要选定第一轴就可以了，程序自动确定另外两坐标轴。第五、 如果第一轴和第二轴均无指定方向，仅选择圆点，则相当于平移机器坐 标系。第六、采集特征元素时，要注意保证最大范围包容所测元素并均 匀分布。
１．油气成藏动力学研究方法 成藏动力学研究是在综合分析区域钻探、地球物理、分析测试和地 质地化等资料的基础上， 采用静态描述和动态模拟相结合的方法， 其中 计算机模拟方法可以定量地、动态地刻画各种因素相互作用的历史过 程， 从而更深刻地揭示其内在规律性， 因此是成藏动力学过程研究的一 项关键技术。成藏动力学模拟实质上是成藏动力学过程模拟， 是一项高 度复杂的系统工程， 它需要以当代最先进的地质学和石油地质学理论 为基础， 全面利用各种地质、物探资料， 采用最先进的盆地描述和盆地 模拟技术方可进行［１］。盆地描述部分用于刻画盆地现今的构造、沉积岩 性和各种地质参数的空间展布特征， 为盆地模拟奠定基础。盆地模拟方 面包括构造、沉积、储层、古水动力场、古地温、生烃、排烃、圈闭演化和 油气运移聚集等各个部分。其中， 从生烃到运移的模拟构成成藏动力学 过程模拟的主体， 而其他的描述和模拟则是成藏动力学过程模拟必不 可少的重要基础。成藏动力学过程模拟的最终结果体现在油气资源量 计算部分上， 包括计算出盆地的生烃量、排烃量、烃碳转换量、油气损失 量， 最后要计算出盆地中聚集的油气资源量［２］。 ２．油气成藏动力学系统的划分及类型 田世澄（１９９６）提出将受地球深部动力学控制的盆地构造沉积旋回 作为一个成藏动力学系统， 把改变地下成藏动力学条件， 影响成藏动力 学过程的区域不整合和区域分布的异常孔隙流体压力界面作为不同成 藏动力学系统的界面。并据动力学特征将成藏动力学系统分为开放型、 封闭型、半封闭型 ３ 种类型， 据油源特征又区分为自源成藏动力学系统 和他源成藏动力学系统。因此共可划分出 ６ 种油气成藏动力学系统［３－６］。 康永尚（１９９９）根据系统动力的来源、去向和系统的演化方式将油气成藏 流体动力系统分为重力驱动型、压实驱动型、封存型和滞留 ４ 种。实际 上重力驱动型对应开放型， 压实驱动型对应半开放型， 封存型和滞留型 则对应封闭型。因此二者是一致的。这种以油气成藏的动力因素来划分 油气系统的方法比经典的含油气系统的一套源岩对应一个油气系统的 粗略划分方法更深入， 更能体现油气作为一种流体的运动分布规律， 从 而有效指导我国陆相含油气盆地的勘探［７］。 ３．油气成藏主要动力因素的研究 沉积盆地实际上是一个低温热化学反应器， 油气的富集是由温度、 力和有效受热时间控制的化学动力学过程及由压力、地应力、浮力和流 体势控制的流体动力学过程的综合结果， 也是盆地中各个成藏动力学 系统中的油、气、水三相渗流过程的结果。张厚福（１９９８）认为： 地温场、地 压场、地应力场等“三场”系受地球内能控制， 是地球内部能量在地壳上 的不同表现表现形式。“三场”相互之间彼此影响与联系。“三场”的作用 使地壳上形成海盆、湖盆等各种水域， 才衍生出水动力场， 有了水体才 能出现化学场与生物场， 后二者也相互联系与相互制约。综合这些场的
图１ 典型的建坐标系的过程分如下两个阶段： 第一阶段：为了在零件上建立三轴垂直的坐标系，测量机软件首先 利用面元素确定第一轴，因为面元素的方向矢量始终是垂直于该平面 的，当我们利用投影到该平面上的一条线来建立第二轴时，第一轴和第 二轴就保证绝对是垂直的，这样测量机软件就建立了互相垂直的、符合 直角坐标系原理的零件坐标系。具体方法如下：使第一轴选择框为选中 态；从元素列表框或图形窗口选择元素，使其索引名自动填入到对应的 编辑框中。方法一：在对话框上选择。用鼠标双击列表框内的元素索引 名，该元素即被填入到第一轴的编辑框内，表示该元素已被选上。方法 二：ＣＡＤ 图形选取。将光标焦点从测量对话框移到 ＣＡＤ 图形窗口；框选
ＣＭＭ 在检测批量产品或单件产品时，通过编程可以提高测量速 度，降低劳动强度。然而，在编程中坐标系的建立是后续测量的基础，建 立了错误的坐标系将导致测量错误的尺寸，因此建立一个正确的参考 方向即坐标系是非常的关键和重要的，它直接影响测量速度和数据精 度。
１．测量系统的组成 本文所用的数据化采集系统为 ＣＨＸＹ－３０－１７－１５ＣＴＪ 型三坐标测 量仪及相关软件，系统结构包括三坐标测量机、电气控制硬件系统、计 算机以及测量软件等，有 Ｘ、Ｙ、Ｚ 三个运动方向。电气控制装置包括主 控制单元、电机驱动电路、数据传送接口、电源和电源保护电路等。它与 测量机和计算机连接，接收测量机的位置检测信号后传送给计算机。系 统采用 ＺＣＲ－ＣＡＤ 和 Ｉｎｄｕｓｔｒｙ３ＤＣａｍ 软件，完成各种三维空间曲面的数 据测量和造型设计工作。 ２．坐标系的建立 ＺＣＲ－ＣＡＤ 提供有三种建坐标系方法，我们可以按照设计和加工基 准来建立严格准确的工件坐标系，在工件坐标系下直接测量，与工件在 测量台上的位置、方位完全无关。 ２．１ ３－２－１ 法 ３－２－１ 法是最基本的建坐标方式，以平面元素为主要基准，适用于 箱体类机加零件； 按照此方法确定一个坐标系，需要若干基准元素。典 型的情况是：（１）需要两个方向矢量作为工件坐标系的两个轴，第三个 轴按右手法则自动算出。（２）需要 １－３ 个坐标点，确定工件坐标系的原 点（３ 个分量）。在建坐标系的对话框上（图 １），相应地用第一轴、第二 轴、原点（Ｘ，Ｙ，Ｚ）对应于各个基准元素的选择操作。
三坐标测量机（Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｉｎｇ，简称 ＣＭＭ）是 ２０ 世 纪 ６０ 年代发展起来的一种新型高效的精密测量仪器。它的出现，一方 面是由于自动机床、数控机床高效率加工以及越来越多复杂形状零件 加工需要有快速可靠的测量设备与之配套；另一方面是由于电子技术、 计算机技术、数字控制技术以及精密加工技术的发展为三坐标测量机 的产生提供了技术基础。目前，ＣＭＭ 在生产测试中得到了广泛应用，它 几乎可以对生产中的所有三维复杂零件尺寸、形状和相互位置进行高 准确度测量，成为现代工业检测和质量控制不可缺少的万能测量设备。
测量元素，看到表示选中的蓝色小框出现；光标焦点移回到测量对话 框，点击选取“ＣＡＤ”，即可看到元素索引名自动填入到第一轴编辑框内 的结果。
第二阶段：确定第二轴和原点 Ｘ、Ｙ、Ｚ，方法同上，填入坐标原点的 理论值并计算即可。
将 ３－２－１ 建坐标系可用的元素归纳如下表。
元素调用
第一轴
直线、平面、圆、圆柱、圆锥
参考文献 ［１］佩罗东．石油地质动力学［Ｍ］．北京：石油工业出版社，１９９３，１ ［２］孙永传．石油地质动力学的理论与实践［Ｊ］．地学前缘，１９９５，２（２２４）： ９２１４１ ［３］康永尚等．油气成藏流体动力系统分析原理及应用［Ｊ］．沉积学 报，１９９８，１６（３）：８０２８４１ ［４］康永尚等．油气成藏流体动力学［Ｍ］．北京：地质出版社，１９９９ ［５］王英民．残余盆地成藏动力学过程研究方法［Ｊ］．成都理工学院 学报，１９９８，２５（３）：３８５２３９２１ ［６］胡 朝 元 等 ． 成 油 系 统 概 念 在 中 国 的 提 出 及 应 用［Ｊ］． 石 油 学 报 ， １９９６，１７（１）１ ［７］龚再升等．南海北部大陆边缘盆地分析与油气聚集［Ｍ］．北京：科 学出版社，１９９７，１ ［８］张厚福等．石油地质学［Ｍ］．北京：石油工业出版社，１９９３，１ ［９］田世澄等．论成藏动力学系统［Ｊ］．勘探家，１９９６，１（２）：２０２２４１ ［１０］张厚福．石油地质学新进展［Ｍ］．北京：石油工业出版社，１９９８，１ ［１１］费琪等．成油体系与成藏动力学论文集［Ｃ］．北京：地震出版社， １９９９，１
图２
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高校理科研究
油气成藏动力学研究
长江大学地球科学学院 许浩宇
［摘 要］广义的油气成藏动力学研究，泛指一切有关油气生、排、运、聚的机理性研究。文中所说的油气成藏动力学研究系统，是指在 某一特定的地质单元内，在相应的烃源体和流体输导体系发育的格架下，通过对温度、压力（势）、应力、含烃流体等各种物理、化学场 的综合定量研究，在古构造发育的背景上历史再现油气生、排、运、聚乃至成藏全过程的多学科综合研究体系，这实际上是含油气系 统意义上的一种定量动力学研究体系。 ［关键词］油气成藏动力 学油气运移油 油气成藏机理
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高校理科研究
关于三坐标测量机坐标系的建立
广西机械高级技工学校 黄沛丽
Байду номын сангаас
［摘 要］随着计算机辅助设计 ／ 制造技术的发展，对工件的检测提出了更高的要求，这一任务的完成通常依靠三坐标测量机 。本文 结合三坐标测量机测量软件 ＺＣＲ－ＣＡＤ，对坐标系建立的几种方式进行了简单探讨 。 ［关键词］三坐标测量机 坐标系 检测 ＺＣＲ－ＣＡＤ
作用， 在含油气盆地内才出现油气成藏动力系统与流体压力封存箱等 地质实体， 后二者之间互有联系和影响。油气从烃源岩生成并排出到相 邻的输导层经运移聚集而成藏及成藏后发生的物理化学变化这一系列 过程都始终贯穿“三场”的作用［８－１０］。
４．含油气系统和油气成藏动力学的关系探讨 目前对含油气系统和油气成藏动力系统之间的关系众说纷纭。主 要有 ３ 种说法。（１）含油气系统研究是油气成藏动力学研究的起点。（２）油 气成藏动力学研究是含油气系统研究的基础。王英民（１９９８）认为含油气 系统划分是成藏动力学研究的结果。（３）含油气系统和油气成藏动力学 系统是交叉关系。笔者认为由油气运聚的物质空间和动力因素控制的 流体输导系统的研究是油气成藏动力学研究的核心内容， 油气成藏动 力学研究应按照从源岩到圈闭这一历史主线， 侧重于油气成藏的动力 学与运动学机制的研究。但油气成藏动力系统对应的状态空间是油气 藏。而含油气系统是从油气显示开始， 而不考虑其是否具有工业价值。 因此油气成藏动力系统是在大的合油气系统研究基础上进一步按油气 运聚动力学条件而追踪油气分布规律。因此笔者倾向于第一种说法， 认 为在含油气系统是在宏观研究思路基础上进行油气成藏动力学过程的 系统研究， 并根据成藏动力源泉进一步划分油气成藏动力系统， 才能弄 清我国陆相盆地的成藏机理和油气分布规律并建立当代高等石油地质 理论， 从而更好地指导 ２１ 世纪的油气勘探［１１］。
２．２ 三点找正法 三点法以三个点坐标为基准，适用于曲面类零件的找正。多点找 正，又叫“Ｂｅｓｔ Ｆｉｔ”是基于 ＣＡＤ 数模的多测点找正方法。已知工件上的 三个点的理论坐标值，则可以在测量后快速建立工件坐标系。 对三点 基本要求是：（１）必须是可测量的，例如点，圆，球，圆锥；或可通过测量 计算的，例如，各种交点等，三点不能位于一条直线上。（２）在工件上的 分布越大，精度越高。（３）一个典型的应用，是当一个工件无法在一个装 夹工位下完成测量时，例如需要反转后测量，但需保持坐标系不变。可 在工件上布置三个辅助参考球，则可以实现坐标系的统一。具体方法如 下： （１）在测头与坐标系菜单条目下打开建坐标系（３ 点）对话框（图 ２），测量元素列表区内列出了当前文件中所有的元素，例如这里是 ４ 个 测量元素。第一点先用光标在列表栏内选中第一个元素，再按该按钮， 将把该元素名填入点元素组的第一个文本框内。用同样方法选出第二 点和第三点。例如，这里的圆 ８、圆 ６ 和圆 ３。 （２）将三个测量点对应的理论坐标填入到对应的文本框内。要注意 的是从左至右，第一列对应第一点，以此类推，不要混淆次序。 （３）完成计算。