海克斯康三坐标培训讲义
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测头方向触测方向 曲面点的矢量方向
点的矢量方向
坐标系和工作平面
机器坐标系:
工件坐标系:
数模坐标系:
唯一的坐标系
一般以工件图纸为基准建立
三维建模的基准
3.测量零件的过程
分析图纸 基准，元素特征
测头测Байду номын сангаас配置
测量
建立坐标系：粗建，精建 测量元素
评价
评价形位公差:位置度, 同轴度,对称度
输出报告
10
4.新建程序及屏幕界面
6、手动测量特征元素
1、特征元素：点、直线、平面、圆、圆柱、圆锥、球、圆槽等这些都称之为特征元素。
2、元素测量应遵循的原则： ①矢量方向触测原则： 测量时，尽量按着测点的矢量方向进行测量。 矢量方向：在测量机中被用来确定按什么方向驱动才能垂直于表面或被测元 素。 单位矢量在三维坐标系中 P22
2、测点分布原则： 测量时，最大包容被测元素的有效范围。
3、测量二维元素时，需要选择工作平面。例Z正
在 PC-DMIS中, 当在测量二维元素、计算2D距离时，工作平面的 选择非常重要。定义有效的工作平面是非常重要的。
直线
圆
22
6、手动测量特征元素
元素类型 点 直线 至少测量点数及注意事项 P48 1 确认采点方向基本与工件表面垂直 2 注意工作平面的选择，直线将投影到工作平面方向，测量时的顺序非常
进行其他操作时， 养成将运行速度调 慢的习惯 PROBE ENABLE 需要正常测点时， 灯亮
7
坐标系和工作平面
三个工作平面:XY YZ Z正或Z负 X正或X负
Y正或Y负 XZ 测量圆和直线要选择正确的工作平面作为 投影平面 元素在坐标系的位置和方向:
元素的位置:(X,Y,Z)坐标值
元素的矢量方向:(i,j,k)和坐标轴夹角的余弦值
2、退出PC-DMIS 软件，关闭控制系统电源和测座 控制器电源； 3、关闭计算机电源，UPS、除水机电源，关闭气源 开关。
2
2.操纵盒使用
P25
运行速度调整
ENABLE ： 用 手 操 杆 测 量 时 ， 需同时按住此键，操纵杆有效， 测量机才能移动。
SLOW：灯亮时慢速触测状态， 灯灭时快速运动状态。触测零件 时应保持慢速触测状态
JOGMODE：操纵杆工作模式
A：PROBE：此按键灯亮，测量机按测头方向移动。 B：PART：此键灯亮，测量机按工件坐标系移动。 C： MACH：此键灯亮，测量机按机器坐标系移动。 X、Y、Z：X、Y、Z 轴指示灯，灯灭，轴锁定。
PRINT ：编程时加 MOVE 点按键。
PROBE ENABLE(1) 当此按键灯灭时，测头保护的 功能有效，但不记录测需要正常测点时，将灯按亮点 需要正常测点时，灯亮(2)测头平衡，模拟测头
建立坐标系前的准备：
对照工件，分析图纸，明确以下要求： 、明确工件的设计基准、工艺基准、检测基准，确定建立 零件坐标系时，应测量哪些元素来建立基准，并采用何种建 立坐标系方法。 、确定需要检测的项目，应该测量哪些元素，以及测量这 些元素时，大致的先后顺序。 、根据要测量的特征元素，确定工件合理的摆放方位，采 用合适的夹具，并保证尽可能一次装夹，完成所有元素的测 量，避免二次装夹。 、根据工件的摆放方位及检测元素，选择合适的测头组件 ，并确定需要的测头角度。 工件图纸的分析过程，是工件检测的基础。分析完图纸后，应出 据一份详细的检测要求。
P84 插入-----特征-----自动--
矢量点 曲面点（样例点）
直线
29
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
30
自动测量圆锥
（曲面）
31
32
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
33
投影点
构造线
34
最佳拟和是把两个或两个以上元素的实际测定值拟合 成一条直线，最佳拟合重新补偿是先把两个或两个以 上元素测量时测针的中心值拟合成一条直线，然后再 补偿。（用两个圆构造直线用最佳拟合，用点构造直 线用最佳拟合重新补偿）
1.测量机结构及开机
（1）打开气源
控制系统 （控制柜） 测头测坐系统，测 头控制器 （3）打开测量软件 （PC-DMIS或Quindos） 机器回家（回零）
（2）打开控制柜和测头控制器 测量机自检
测量机主机
计算机（测量软件） 避免碰撞
1
1.测量机关闭
测量机系统关闭
1、关闭系统时，首先将Z 轴运动到安全的位置和高 度，避免造成意外碰撞；
打开PC-DMIS，新建程序。P30
11
4.新建程序及各种参数设置 1、设置各种参数：P238改变屏幕颜色, 窗口布局，概要、命令模式
2、设置F5参数：自动保存，显示绝对速度相对速度，显示小数点位数
3 、设置参数编辑 - 参数设 置-参数（F10）：
移动参数，尺寸顺序，安全平面
3、设置温度传感器P33
实测数据
薄壁件圆、槽和柱体至少需要三个 样例测点
全部测量一次:手动移动到安全点 按done,机器自动测量
始终测量全部特征: 机器自动测 量,注意程序中加移动点
12
新建程序,保存程序
新建程序-默认目录-公制\英制 保存程序 关闭程序 退出程序
5、定义、校验、调用测头
校验测头的目的 P40 1、理论测针半径与实际测针半径之间的误差；
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
14
5、定义、校验、调用测头
定义测头：插入—硬件定义—测头
27
7、3-2-1法建立坐标系
平面、平面、平面：按照步骤进行
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。 粗建坐标系 验证坐标系CTRL+W 精建坐标系 验证坐标系 注意选择工作平面 平面、圆、圆
平面、直线、点
28
9、自动测量没有CAD模型的特征元素
理论数据
A、第1、2、3点的法矢方 向尽量一致 B、第4、5点的法矢方向尽 量一致，且与前三点矢量方向垂直。
C、第6点法矢方向与前5点 法矢方向尽量垂直。
（3）全部执行程序:CTRL+Q,手 动在工件上采点. （4）插入”---“坐标系”---“新建 坐标系”---进入“迭代法
（5）找正、旋转、原点 （6）两种方法:将选择框打勾,点 击确定,机器开始采点,将理论数 据和实测数据拟合. （7）点击确定,完成坐标系
重要，矢量从第一个点指向第二个点 平面 圆 不在同一直线的三点 最大范围的分布 不在同一直线的三点
（法矢：定义为当前工作平面的法矢，注意工作平面的选择） 圆柱
圆锥 球
6点分两层（法矢：由起始层指向终止层）
6点分两层（法矢：由小圆指向大圆） 4点 三点一层；一点一层（法矢：定义为当前工作平面的法矢，注意工作平面的选 择）
*
将各部 分拧紧
15
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
2、形状偏差要越小越好，一般几个 微米
直径
形状 偏差
18
周一内容回顾
操纵盒的使用方法 校验测头
标准球定义
19
7、3-2-1法建立坐标系
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。
26
7、3-2-1法建立坐标系
的坐标系。旋转角度正负的确定：由右手螺旋法则判定 右手螺旋法则：拇指指向绕着的轴的正方向， 顺着四指旋转的方向角度为正，反之为负。 操作步骤： A：选择旋转的坐标轴： B：输入旋转的角度： C：点击旋转：
39
迭代法建立坐标系步骤
（1）导入数模，观察方向
（2）手动模式:在数模上取得基 准的理论值或输入理论值(曲面模 式)
与X轴夹角的余弦值称之为I;
与Y轴夹角的余弦值称之为J; 与Z轴夹角的余弦值称之为K.
测量机的X,Y,Z轴
20
6、手动测量特征元素
逼近方向
实际接触点 期望接触点
法向矢量
法向矢量
逼近方向
期望接触点
正确的逼近方向， 和法向矢量一致
不正确正确的逼近方向， 和法向矢量不一致
21
6、手动测量特征元素
1、手动模式、DCC模式（自动模式）。
23
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
24
图形显示窗口的操作
Ctrl+Z :将窗口恢复到最佳视图大小 按住鼠标中键:旋转视图 鼠标滚轮:缩放 按住鼠标右键:平移
2D 3D
35
先选直线后选圆
36
构造圆
37
尺寸评价
8、坐标系的平移与旋转
1、坐标系的平移：即坐标系的方向不变，坐标原点移动到一个新的位置。
操作步骤： A：选择平移的坐标轴 如：
B：在偏置距离方框里输入偏移的距离 C：点击原点：
2、坐标系的旋转：即围绕着某个坐标轴旋转一定的角度，从而得到一个新
RUN/HODE ：灯灭时，程序暂 停（ HOLD 状态）；灯亮，程序 继续运行（RUN 状态）。
紧急停止，保护
DEL PNT ： 删 除 DONE 之前的测点 MACH START ：测量机驱动加电按键。 灯亮时测量机才能运动。出现任何保护时， 灯灭。
6
2.操纵盒使用重点
SLOW：手动触测 零件时应保持慢速 触测状态，灯亮。 自动运行不起作用
点的矢量方向
坐标系和工作平面
机器坐标系:
工件坐标系:
数模坐标系:
唯一的坐标系
一般以工件图纸为基准建立
三维建模的基准
3.测量零件的过程
分析图纸 基准，元素特征
测头测Байду номын сангаас配置
测量
建立坐标系：粗建，精建 测量元素
评价
评价形位公差:位置度, 同轴度,对称度
输出报告
10
4.新建程序及屏幕界面
6、手动测量特征元素
1、特征元素：点、直线、平面、圆、圆柱、圆锥、球、圆槽等这些都称之为特征元素。
2、元素测量应遵循的原则： ①矢量方向触测原则： 测量时，尽量按着测点的矢量方向进行测量。 矢量方向：在测量机中被用来确定按什么方向驱动才能垂直于表面或被测元 素。 单位矢量在三维坐标系中 P22
2、测点分布原则： 测量时，最大包容被测元素的有效范围。
3、测量二维元素时，需要选择工作平面。例Z正
在 PC-DMIS中, 当在测量二维元素、计算2D距离时，工作平面的 选择非常重要。定义有效的工作平面是非常重要的。
直线
圆
22
6、手动测量特征元素
元素类型 点 直线 至少测量点数及注意事项 P48 1 确认采点方向基本与工件表面垂直 2 注意工作平面的选择，直线将投影到工作平面方向，测量时的顺序非常
进行其他操作时， 养成将运行速度调 慢的习惯 PROBE ENABLE 需要正常测点时， 灯亮
7
坐标系和工作平面
三个工作平面:XY YZ Z正或Z负 X正或X负
Y正或Y负 XZ 测量圆和直线要选择正确的工作平面作为 投影平面 元素在坐标系的位置和方向:
元素的位置:(X,Y,Z)坐标值
元素的矢量方向:(i,j,k)和坐标轴夹角的余弦值
2、退出PC-DMIS 软件，关闭控制系统电源和测座 控制器电源； 3、关闭计算机电源，UPS、除水机电源，关闭气源 开关。
2
2.操纵盒使用
P25
运行速度调整
ENABLE ： 用 手 操 杆 测 量 时 ， 需同时按住此键，操纵杆有效， 测量机才能移动。
SLOW：灯亮时慢速触测状态， 灯灭时快速运动状态。触测零件 时应保持慢速触测状态
JOGMODE：操纵杆工作模式
A：PROBE：此按键灯亮，测量机按测头方向移动。 B：PART：此键灯亮，测量机按工件坐标系移动。 C： MACH：此键灯亮，测量机按机器坐标系移动。 X、Y、Z：X、Y、Z 轴指示灯，灯灭，轴锁定。
PRINT ：编程时加 MOVE 点按键。
PROBE ENABLE(1) 当此按键灯灭时，测头保护的 功能有效，但不记录测需要正常测点时，将灯按亮点 需要正常测点时，灯亮(2)测头平衡，模拟测头
建立坐标系前的准备：
对照工件，分析图纸，明确以下要求： 、明确工件的设计基准、工艺基准、检测基准，确定建立 零件坐标系时，应测量哪些元素来建立基准，并采用何种建 立坐标系方法。 、确定需要检测的项目，应该测量哪些元素，以及测量这 些元素时，大致的先后顺序。 、根据要测量的特征元素，确定工件合理的摆放方位，采 用合适的夹具，并保证尽可能一次装夹，完成所有元素的测 量，避免二次装夹。 、根据工件的摆放方位及检测元素，选择合适的测头组件 ，并确定需要的测头角度。 工件图纸的分析过程，是工件检测的基础。分析完图纸后，应出 据一份详细的检测要求。
P84 插入-----特征-----自动--
矢量点 曲面点（样例点）
直线
29
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
30
自动测量圆锥
（曲面）
31
32
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
33
投影点
构造线
34
最佳拟和是把两个或两个以上元素的实际测定值拟合 成一条直线，最佳拟合重新补偿是先把两个或两个以 上元素测量时测针的中心值拟合成一条直线，然后再 补偿。（用两个圆构造直线用最佳拟合，用点构造直 线用最佳拟合重新补偿）
1.测量机结构及开机
（1）打开气源
控制系统 （控制柜） 测头测坐系统，测 头控制器 （3）打开测量软件 （PC-DMIS或Quindos） 机器回家（回零）
（2）打开控制柜和测头控制器 测量机自检
测量机主机
计算机（测量软件） 避免碰撞
1
1.测量机关闭
测量机系统关闭
1、关闭系统时，首先将Z 轴运动到安全的位置和高 度，避免造成意外碰撞；
打开PC-DMIS，新建程序。P30
11
4.新建程序及各种参数设置 1、设置各种参数：P238改变屏幕颜色, 窗口布局，概要、命令模式
2、设置F5参数：自动保存，显示绝对速度相对速度，显示小数点位数
3 、设置参数编辑 - 参数设 置-参数（F10）：
移动参数，尺寸顺序，安全平面
3、设置温度传感器P33
实测数据
薄壁件圆、槽和柱体至少需要三个 样例测点
全部测量一次:手动移动到安全点 按done,机器自动测量
始终测量全部特征: 机器自动测 量,注意程序中加移动点
12
新建程序,保存程序
新建程序-默认目录-公制\英制 保存程序 关闭程序 退出程序
5、定义、校验、调用测头
校验测头的目的 P40 1、理论测针半径与实际测针半径之间的误差；
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
14
5、定义、校验、调用测头
定义测头：插入—硬件定义—测头
27
7、3-2-1法建立坐标系
平面、平面、平面：按照步骤进行
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。 粗建坐标系 验证坐标系CTRL+W 精建坐标系 验证坐标系 注意选择工作平面 平面、圆、圆
平面、直线、点
28
9、自动测量没有CAD模型的特征元素
理论数据
A、第1、2、3点的法矢方 向尽量一致 B、第4、5点的法矢方向尽 量一致，且与前三点矢量方向垂直。
C、第6点法矢方向与前5点 法矢方向尽量垂直。
（3）全部执行程序:CTRL+Q,手 动在工件上采点. （4）插入”---“坐标系”---“新建 坐标系”---进入“迭代法
（5）找正、旋转、原点 （6）两种方法:将选择框打勾,点 击确定,机器开始采点,将理论数 据和实测数据拟合. （7）点击确定,完成坐标系
重要，矢量从第一个点指向第二个点 平面 圆 不在同一直线的三点 最大范围的分布 不在同一直线的三点
（法矢：定义为当前工作平面的法矢，注意工作平面的选择） 圆柱
圆锥 球
6点分两层（法矢：由起始层指向终止层）
6点分两层（法矢：由小圆指向大圆） 4点 三点一层；一点一层（法矢：定义为当前工作平面的法矢，注意工作平面的选 择）
*
将各部 分拧紧
15
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
2、形状偏差要越小越好，一般几个 微米
直径
形状 偏差
18
周一内容回顾
操纵盒的使用方法 校验测头
标准球定义
19
7、3-2-1法建立坐标系
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。
26
7、3-2-1法建立坐标系
的坐标系。旋转角度正负的确定：由右手螺旋法则判定 右手螺旋法则：拇指指向绕着的轴的正方向， 顺着四指旋转的方向角度为正，反之为负。 操作步骤： A：选择旋转的坐标轴： B：输入旋转的角度： C：点击旋转：
39
迭代法建立坐标系步骤
（1）导入数模，观察方向
（2）手动模式:在数模上取得基 准的理论值或输入理论值(曲面模 式)
与X轴夹角的余弦值称之为I;
与Y轴夹角的余弦值称之为J; 与Z轴夹角的余弦值称之为K.
测量机的X,Y,Z轴
20
6、手动测量特征元素
逼近方向
实际接触点 期望接触点
法向矢量
法向矢量
逼近方向
期望接触点
正确的逼近方向， 和法向矢量一致
不正确正确的逼近方向， 和法向矢量不一致
21
6、手动测量特征元素
1、手动模式、DCC模式（自动模式）。
23
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
24
图形显示窗口的操作
Ctrl+Z :将窗口恢复到最佳视图大小 按住鼠标中键:旋转视图 鼠标滚轮:缩放 按住鼠标右键:平移
2D 3D
35
先选直线后选圆
36
构造圆
37
尺寸评价
8、坐标系的平移与旋转
1、坐标系的平移：即坐标系的方向不变，坐标原点移动到一个新的位置。
操作步骤： A：选择平移的坐标轴 如：
B：在偏置距离方框里输入偏移的距离 C：点击原点：
2、坐标系的旋转：即围绕着某个坐标轴旋转一定的角度，从而得到一个新
RUN/HODE ：灯灭时，程序暂 停（ HOLD 状态）；灯亮，程序 继续运行（RUN 状态）。
紧急停止，保护
DEL PNT ： 删 除 DONE 之前的测点 MACH START ：测量机驱动加电按键。 灯亮时测量机才能运动。出现任何保护时， 灯灭。
6
2.操纵盒使用重点
SLOW：手动触测 零件时应保持慢速 触测状态，灯亮。 自动运行不起作用