几何量测量应用

几何量几何量测量应用测量应用测量应用
[摘要]：在工业制造市场日新月异变化的今天,几何量测量对企业的产品质量和过程控制能力起着关键性的作用, 而运用软件通过控制系统对数控测量机器的驱动采集工件表面的空间三维坐标点的位置就是当前潮流的三坐标测量机,它可以替代传统的手工检验和非标夹具检验,更可以完成在机测量和逆向工程，实现了为诸多行业的产品质量保驾护航的任务，其具有代表的测量软件有:pc pc--dmis,calypso,quindos 等。

[关键词]：几何量测量；产品质量；过程控制；测量软件
前言：
在公司的航空业相对复杂的产品中，由于形状复杂和公差小，所以运用坐标测量机检测工件凸显出尤为重要，而且很好地与国际行业发展接轨，为我们提供了合理的计量解决方案并不断地提高测量理念和专业技能，以著称强大的数据处理和计算功能的pc-dmis 测量软件基本可以满足产品测量需求，本次以pc-dmis 测量软件图文并茂的形式述说应用技巧和编程思路。

从整个检测工件步骤来说，坐标系建立的是否合理是编制测量程序的关键，它也是贯穿整个程序的命脉，所以在测量工件之前就需要提前理解分析图纸，包括该工件的基准，装夹，所需要用的测针及角度，并理清如何建立坐标系等。

Pc-dmis 软件包含了最基本的坐标系建立，常用的有平面/线/点；平面/线/线；平面/圆/圆；平面/圆/平面；平面/平面/平面；圆柱/圆/平面等等,而在一些特殊行业产品的要求和设计者的形位公差标注如何实现时,就需要迭代法和最佳拟
合坐标系来完成坐标系的建立,附图:
迭代法是用于坐标系不在工件自身上,且没有规则的几何元素的时候,比如整车车身,钣金薄壁件等,如下图:
最佳拟合一
般都是与
DCC 基本坐
标系和最佳
拟合法结合
一起使用
.
基本坐标系的建立窗口,
用了平面找正第一方向,
两个柱体的质心点连线围
绕第一方向旋转到第2个
轴,最后设置工件坐标系
原点
它建立的要求是至少3个相互垂直的元素，最常用的是6个矢量点（与工装夹具原理一致），其实迭代的次数和定位公差就是让被测元素与理论值的拟合，所以在实际应用中可以在迭代后再进行最佳拟合，为的是坐标系建立的更精准匹配。

下图就是在美国卡特公司产品测量对最佳拟合的运用：
注意：在迭代的元
素中有圆时，必须
要设置样例点，且
不能低于3个
评价1：
DIM 位置1= 柱体位置 柱体B 使用轴=平均 参考长度=0.000单位=毫米 ,$图示=关 文本=关 倍率=10.00输出=两者 拟和基准=开 垂直于中心线的偏差=关 显示=直径
A X NO MI N A L M E A S D EV OUTTOL
X0.0000.0020.002
Y0.0000.003 0.003
T P MM C0.0080.000 ---#
终止尺寸 位置1
评价2：
DIM 垂直度1= 垂直度柱体 柱体B,RFS 至 平面 平面A,RFS延伸长度=0.000单位=毫米 ,$
图示=关 文本=关 倍率=10.00输出=两者
A X NO MI N A L M E A S D EV OUTTOL
M 0.0000.0080.0080.000#---
从两种评价方法中可以看出，用最佳拟合坐标系评价位置度和直接评价孔对面的垂直度的结果是一致的，对于这样的形位公差标注我们必须从它的最根本的定义上去理解解读它实质的意义，最终才可以把问题透明化。

如上图，在实际应用中需要输出圆4触测的8个点，最常用的是先测量一个矢量点，然后阵列其它7个点，最后输出8个点坐标值；这里主要说一下用控制语句及赋值完成点和结果输出。

圆4 =特征/圆，直角坐标,内,最小二乘方
理论值/<124,50,-7.6>,<0,0,1>,60.5
实际值/<124,50,-7.6>,<0,0,1>,60.5
测定/圆,8,Z 正
移动/安全平面
触测/基本,常规,<154.25,50,-7.6>,<-1,0,0>,<154.25,50,-7.6>,使用理论值=是
触测/基本,常规,<145.39,71.39,-7.6>,<-0.7071068,-0.7071068,0>,<145.39,71.39,-7.6>,使用理论值=是
触测/基本,常规,<124,80.25,-7.6>,<0,-1,0>,<124,80.25,-7.6>,使用理论值=是
触测/基本,常规,<102.61,71.39,-7.6>,<0.7071068,-0.7071068,0>,<102.61,71.39,-7.6>,使用理论值=是
触测/基本,常规,<93.75,50,-7.6>,<1,0,0>,<93.75,50,-7.6>,使用理论值=是
触测/基本,常规,<102.61,28.61,-7.6>,<0.7071068,0.7071068,0>,<102.61,28.61,-7.6>,使用理论值=是
触测/基本,常规,<124,19.75,-7.6>,<0,1,0>,<124,19.75,-7.6>,使用理论值=是
触测/基本,常规,<145.39,28.61,-7.6>,<-0.7071068,0.7071068,0>,<145.39,28.61,-7.6>,使用理论值=是
F
标称值/XYZ,<V3,V4,V5>,$
测定值/XYZ,<V3,V4,V5>,$
标称值/I JK,<0,0,1>,$
测定值/I JK,<0,0,1>
DIM 位置13= 点 的位置F1 单位=毫米 ,$
图示=关 文本=关 倍率=10.00输出=两者 半角=否
A X NO MI N A L+TOL -TOL M E A S D EV OUTTOL
X V3 0.0500.050 145.3900.0000.000 ----#----
Y V40.0500.05028.6100.0000.000 ----#----
Z V50.0500.050 -7.6000.0000.000 ----#----
终止尺寸 位置13
赋值/Q=Q+1
UNT I L/Q>=8
构造F1元素为一般特征点，设定XYZ分别为V3,V4,V5并评价该元素的坐标值，赋给Q=Q+1是触测点从1，2，3…,而Q>=8是返给D O的控制命令，即到第8个点结束所有测量，报告自动生成，如下：
DIM 位置13[1]= 点 的位置F1[1] 单位=毫米 ,$
图示=关 文本=关 倍率=10.00 输出=两者 半角=否
AX NOMINAL +TOL -TOL MEAS DEV OUTTOL
X 154.25 0.050 0.050 154.25 0.000 0.000 ----#----
Y 50 0.050 0.050 50 0.000 0.000 ----#----
Z -7.6 0.050 0.050 -7.60 0.000 0.000 ----#----
终止尺寸 位置13[1]
DIM 位置13[2]= 点 的位置F1[2] 单位=毫米 ,$
图示=关 文本=关 倍率=10.00 输出=两者 半角=否
AX NOMINAL +TOL -TOL MEAS DEV OUTTOL
X 145.39 0.050 0.050 145.39 0.000 0.000 ----#----
Y 71.39 0.050 0.050 71.39 0.000 0.000 ----#----
Z -7.6 0.050 0.050 -7.60 0.000 0.000 ----#----
终止尺寸 位置13[2]
DIM 位置13[3]= 点 的位置F1[3] 单位=毫米 ,$
图示=关 文本=关 倍率=10.00 输出=两者 半角=否
AX NOMINAL +TOL -TOL MEAS DEV OUTTOL
X 124 0.050 0.050 124 0.000 0.000 ----#---- Y 80.25 0.050 0.050 80.25 0.000 0.000 ----#---- Z -7.6 0.050 0.050 -7.60 0.000 0.000 ----#---- 终止尺寸 位置13[3]
DIM 位置13[4]= 点 的位置F1[4] 单位=毫米 ,$
图示=关 文本=关 倍率=10.00 输出=两者 半角=否
AX NOMINAL +TOL -TOL MEAS DEV OUTTOL
X 102.61 0.050 0.050 102.61 0.000 0.000 ----#----
Y 71.39 0.050 0.050 71.39 0.000 0.000 ----#----
Z -7.6 0.050 0.050 -7.60 0.000 0.000 ----#----
终止尺寸 位置13[4]
DIM 位置13[5]= 点 的位置F1[5] 单位=毫米 ,$
图示=关 文本=关 倍率=10.00 输出=两者 半角=否
AX NOMINAL +TOL -TOL MEAS DEV OUTTOL
X 93.75 0.050 0.050 93.75 0.000 0.000 ----#----
Y 50 0.050 0.050 50 0.000 0.000 ----#----
Z -7.6 0.050 0.050 -7.60 0.000 0.000 ----#----
终止尺寸 位置13[5]
DIM 位置13[6]= 点 的位置F1[6] 单位=毫米 ,$
图示=关 文本=关 倍率=10.00 输出=两者 半角=否
AX NOMINAL +TOL -TOL MEAS DEV OUTTOL
X 102.61 0.050 0.050 102.61 0.000 0.000 ----#----
Y 28.61 0.050 0.050 28.610 0.000 0.000 ----#----
Z -7.6 0.050 0.050 -7.60 0.000 0.000 ----#----
终止尺寸 位置13[6]
DIM 位置13[7]= 点 的位置F1[7] 单位=毫米 ,$
图示=关 文本=关 倍率=10.00 输出=两者 半角=否
AX NOMINAL +TOL -TOL MEAS DEV OUTTOL
X 124 0.050 0.050 124 0.000 0.000 ----#----
Y 19.75 0.050 0.050 19.75 0.000 0.000 ----#----
Z -7.6 0.050 0.050 -7.60 0.000 0.000 ----#----
终止尺寸 位置13[7]
DIM 位置13[8]= 点 的位置F1[8] 单位=毫米 ,$
图示=关 文本=关 倍率=10.00 输出=两者 半角=否
AX NOMINAL +TOL -TOL MEAS DEV OUTTOL
X 149.35 0.050 0.050 145.390 0.000 0.000 ----#----
Y 28.61 0.050 0.050 28.610 0.000 0.000 ----#----
Z -7.6 0.050 0.050 -7.600 0.000 0.000 ----#----
终止尺寸 位置13[8]
以上是8个实际触测圆上的点坐标值输出形式，提高了效率且赋值表达式得到了充分的利用，也是计量和空间几何的算术在软件运用中的体现。

对于一个工件测量需要分好多道工序，这就需要我们在程序中运用条件控制来实现判断需要检测哪道工序，也可以设定公差值让软件判断超差后是重复测量该元素还是继续下面ELE的测量等等。

当程序运行到这里时，软件会自动跳出窗口，请求检查是否继续。

按否则跳过EN D_I F/进行后面的测量，注意在表达式之前需要加入注释，选择“是/否”。

C 3 =注
释/是否,否,全屏=否,自动继续=否,
转立加0903工序，请检查工件是否加工——确认按“YES” I F /C4.I N P UT =="是"
圆9 =特征/触测/圆/默认,直角坐标,内,最小二乘方
理论
值/<0,9,0>,<-0.0000044,-1,-0.0000011>,12.5
实际
值/<0,9,0>,<-0.0000044,-1,-0.0000011>,12.5
11>
理论
值/<0,0,0>,<-0.0000044,-1,-0.0000011>,12.5
实际
值/<0,0,0>,<-0.0000044,-1,-0.0000011>,12.5
构造/圆,投影,圆9,平面2
EN D _I F /
上图是提示对于在程序中需要对某些参数评价值是否满足表达式要求而作出的判断，如果超出图纸要求则需要重复测量标号后的ELE，满足要求为零时则进行en d_i f后面的程序，这里运用了GOTO，标号和I F/EN D_I F结合使用，见图：
L1 =标号/
平面D =特征/平面，直角坐标,三角形,否
理论值/<-35.391,-76.4,-21.106>,<0.0000096,-1,0.0000026> 实际值/<-35.391,-76.4,-21.106>,<0.0000096,-1,0.0000026> 构造/平面,最佳拟合,点8,点9,点10,点11,点12,点13,点14,点15,,
局外层_移除/关,3
过滤器/关,波长=0
DIM 位置1= 平面 的位置平面D 单位=毫米 ,$
图示=关 文本=关 倍率=10.00 输出=两者 半角=否
A X NO MI N A L M E A S D EV OUTTOL
Y -76.500 -76.400 0.100 0.000 --#-
FL 0.000 0.000 0.000 0.000 #---
终止尺寸 位置13
I F /位置1.Y.M E A S<-76
.4
注释/操作者,否,全屏=否,自动继续=否,
当I F /的表达式成立时直接运行en d _i f 后面的程序，不成立则提示需要重复测量，以发现存在的问题
转到/L 1
EN D _I F /
上图的测量可以用循环指令（Loo pi ng /En d loo p）来实现，但更方便的是数组，在很大程度上提高了编程效率。

赋值/XX =0
赋值/N =1
A 2 =坐标系/开始,回调:A1,列表=是 建坐标系/平移偏置,X 轴,XX 坐标系/终止 D O /
圆8 =特征/触测/圆/默认,极坐标,内,最小二乘方 理论值/<P R ,A GL[N],-3>,<0,0,1>,DD [N] 实际值/<50,315,-3>,<0,0,1>,10 目标值/<P R ,A GL[N],-3>,<0,0,1> 起始角=0,终止角=360 角矢量=<1,0,0> 方向=逆时针
显示特征参数=否 显示相关参数=否 赋值/N =N+1 UNT I L /N ==5 赋值/XX =XX+150 UNT I L /XX>300
测量生成示意图
通过语句编程在实际检测中运用Pc-dmis 软件的强大功能，合理的编制出具有解决正常检测中遇到的各种问题，更重要的是精准、高效的完成了测量任务，充分展示三坐标测量机和Pc-dmis 软件相结合的强大功能以及它在实际检测当中的灵活性，以达到真正意义上的人性化检测过程。

在平时检测过程中，对于测针的配置和校验至关重要，而Pc-dmis软件提供了诸多类型，着重说明除球形探针之外的配置方法和注意事项。

5方向测针配置注意顺序，
1号为A0B0，2到5为逆时针
最后T IP测针后缀有SHNK 代表的是柱形测针，有DI SK 代表的是盘形测针，如下图：
这里输入的是A 角， 下面输入的是B 角
这些测针类型的校验与普通的有区别，主要是柱形测针需要在测量对话框“柱测针校验”前打勾，而在校验盘形测针之前需要先用球形测针定位标准球的位置后再进行校验,注意在弹出的对话框按“否”。

DISK 盘形测针，它的TIP 是厚度，BY10mm 是圆盘直径
结束语：
上述详细讲解了坐标系的扩展应用，流程控制语句的高级编制及特殊测针的配置方法和校验，这些在平时的软件应用当中都很切合实际，更重要的是提高了测量效率，专业技能和工作业绩，更快速度的完成样品开发，降低成品，减少周期，保证了产品质量，为质控部门更好地收集数据和后续追溯都能得到充分保障。

（部分内容说的比较抽象，望能体谅!）。