三坐标基础知识

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三坐标测量基础知识分解

三坐标测量基础知识分解

示例一:点构造
圆心(球心)点构造 两直线相交点构造 线2

线1
投影点 偏移点 原 始 点 任一点偏置某一距离
原始点
任一点投影至某一平面
示例二:圆构造
在一个圆锥指定的直 径位置产生一个圆。
同时通过所选的几个元 素拟和产生虚拟圆。
平面和圆锥相交产生 某一高度的截面圆。
示例三:镜像构造
矩 形 阵 列
二、RationalDMIS工作平面
RationalDMIS 在“工作平面”选项里可以选择所需的
面,作为当前的工作平面。“最近的CRD平面”这个窗 口接受从元素数据区拖放平面元素。 计算需要工作平面的元素有:直线元素, 圆元素, 圆弧 元素,椭圆元素, 键槽元素和二维曲线元素;
对于其他所有元素 , 工作平面选择窗口会自动隐藏起
END!
Thank you !
元素名后缀:CIR
圆柱
元素:圆柱 位置:轴线中点
矢量:从下到上
形状误差:圆柱度
最小点数:5
元素名后缀:CYL
圆锥
元素:圆锥 位置:顶点
矢量:从小圆到大圆
形状误差:锥度
最小点数:6
元素名后缀:CON
元素构造
元素构造的意义
元素构造时测量软件测量功能中的辅助模块,便于用户在 测量中由于受测量局限性的影响,而我们有必须得到某些特 定元素所设立的功能操作区,其主要意义如下: 通过已测的元素构造出无法直接测量得到的元素。 构造元素可以是计算辅助元素,也可以是测量结果元素。
有效测头半径
拓展知识—测头颜色含义
根据测头标定前后显示的颜色分类,总共分为5种颜色,分别 为黑色、绿色、蓝色、红色以及灰色,每种颜色都代表测头不 同的含义。

三坐标基础知识

三坐标基础知识

测座——转接头——传感器——吸盘——加长杆
(可不装配)——测针
3)、定义测头文件

定义测头文件名称时软件规定必须以英文 字母开头例如:A310

原则上字母开头后就行,但为了便以直观

的知道加长杆和测针的装配情况,最好将
名称命名成可表达出软件中测头装配的情况 的样式,例如:TP4BY40,“4”表示测头 宝石球直径,“40”表示测针加加长杆总长 度。我司两台爱德华三坐标设备测座、转接
4、软件中测座、测头、加长杆、测针设置正确(测杆 长度输入正确),测头使用位置定义正确(避免使 用时发现缺项,宁多无少)。标准球直径输入正确 (必须是校准证书或合格证中的真实值),测头校 正速度设置与测量时一致。
5、单个测头位置校正,注意观察测针直径和标准偏差, 测针直径应与平时校正相近且重复性好,标准偏差 尽量小,(测头前加长杆长时,直径小,偏差大)。 6、多个测头位置校正时,除要观察以上结果外,还要 用校正后的各个测头位置测量标准球,观察球心坐 标值的变化,数值应与示值误差或探测误差相近。 7、如果以上校正过程中数值相差比较大,应重点检查 测座、测头、测针、标准球的安装是否牢固和清洁。
转接头
传感器 吸盘 加长杆和测针
软件中定义测头文件时为: PH10MQ——PAA1x32_TO-M8——TP20_TOAG——TP20-SF-M2——EXTEN(加长杆,可 无)——BALL(测针) 例如定义TP4BY40测头文件: PH10MQ PAA1X32_TO_M8 这部分唯一 TP20_TO_AG TP20-SF-M2 M2_3X20_M2 M2_4X20
应重点关注

1.观察产品的形状和检测部位确定装夹方式
尽可能在一次装夹中全部检测

三坐标测量基础知识知识讲解

三坐标测量基础知识知识讲解

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
0.0353
0.0529
0.0709
0.0321
0.0642
0.0963
0.1284
6.00
0.0005 0.0115 0.0463 0.1058 0.1925
Z
10
Y
5 10
5
X
0 | | | | 5 | | | |10
校正坐标系
校正坐标系是建立零件坐标系的过程。通过数学 计算将机器坐标系和零件坐标系联系起来。
1、零件找正
找正元素控制了工作平面的方向。
2、旋转轴
旋转元素需垂直于已找正的元素,这控制着轴线相对 于工作平面的旋转定位。
3、原点
定义坐标系X、Y、Z零点的元素。
2维/3维: 3维
输出 X = 5 Y = 5 Z = 5
Y
5
基本几何元素
直线 Z
最小点数: 2
位置:
重心
矢量: 第一点到最后一点 5 2
1
Y
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
X
5
基本几何元素

最小点数: 3
位置:
中心
矢量*: 相应的截平面矢量
Y = 2.50 J = 0.000
Z = 3.33 K = 0.707
3
X
5
基本几何元素

三坐标测量基础知识解读

三坐标测量基础知识解读

一个平面和一个圆锥、 圆柱或球相交产生一个 圆。
输入:
圆锥1 平面1
元素的尺寸及公差
尺寸公差与形位公差
尺寸公差:
最大极限尺寸减最小极限尺寸之差。
形位公差:
零件形状差异产生的形状误差和位置差异产 生的位置误差统称为形位误差。
尺寸公差实例
圆的常规公差
25.4 ± .12
0.24
0.24 25.4 ± .12
什么是工作平面 工作平面用来定义2D元素数学计算的平面,在测 量时,元素计算和探头补偿中使用工作平面。 Z+ XYZY+ X+
工作平面 例:XY工作平面测量圆元素
90 deg
135 deg 45 deg
180 deg
0 deg
+Y
225 deg 270 deg
315 deg
+X
工作平面 例:平面元素做工作平面测量圆
Bonus
0 0.10 0.20 0.30 0.40
MMC
0.15 0.25 0.35 0.45 0.55
30
A 40
最大实体条件
位置公差解析
下图显示了为什么两个点距离相同但不是每个都在公差之内。 超差
位置度公差带
合格
位置度产生一个圆形公差带,它能很好地判断特征元素的配合关系。
公差标准项目符号
接触器断开
测头校正
测头校正的意义
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。
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。
测头校正的过程
在实物基准的每个测量点 的球心坐标同它的已知道 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

三坐标测量基础知识

三坐标测量基础知识

度、圆度、圆柱度、平行度、垂直度、倾斜度、位置度、同轴
(心)度、对称度、圆(全)跳动等形位公差。
本章知识要点
测头标定的原理及意义。
余弦误差产生原因及避免方法。
构建坐标系的意义及对3-2-1法的理解。
工作平面的理解及掌握其适用场合。 基本几何元素的最少点数及矢量方向记忆。 元素构造的意义及其功能应用。 元素尺寸偏差及形位公差的理解。
示例一:点构造
圆心(球心)点构造 两直线相交点构造 线2

线1
投影点 偏移点 原 始 点 任一点偏置某一距离
原始点
任一点投影至某一平面
示例二:圆构造
在一个圆锥指定的直 径位置产生一个圆。
同时通过所选的几个元 素拟和产生虚拟圆。
平面和圆锥相交产生 某一高度的截面圆。
示例三:镜像构造
矩 形 阵 列
法向矢量 实际接触点
期望接触点 导致的误差·
坐标系
一、测量机的坐标空间(MCS)
测量机的空间范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。如下图所示,X轴为左右指向, Y 轴为前后指向,Z 轴为上下指向,三条边的交点为机器的 原点。
Z
Y
原点
X
二、建立零件坐标系的意义
a、通过建立零件坐标系,限制被测工件的6个自由度;
b、添加新测头角度后
c、添加加长杆后
d、测针更换过后
e、标定结果超差时
f、标定数据过期时
矢量与余弦误差
一、矢量的定义
矢量可以被看做一个带有箭头的单位长度直线,I 方向
在X轴,J方向在Y轴,K方向在Z轴。矢量I、J、K值介于1和
-1之间,分别表示与X、Y、Z夹角的余弦。 在三坐标测量中矢量精确指明测头垂直触测被测特征 的方向,即测头触测后的回退方向。 Z (+k) Y (+J )

三坐标基础知识

三坐标基础知识

一、机器的组成
1、主体 alpha 20.33.10(长.宽.高)
2、控制系统
3、探测系统
4、软件 PC-DMIS CAD模块
二、软件的应用
1、测头的选择
(1)打开软件---新建(毫米)
(2)插入---硬件定义---测头(在没有弹出测头校验对话框时选择)
测头的定义:测座(PH10MM)+转接(egCONWERT30MM_TO_M8THRD)+(加长杆)+测头(由传感器和吸盘组成)(PROBE_TP20)+(加长杆)(EXTEN20(10)MM)+测针(TIP4BY20MM)如图(1-1)
<注意:加长杆+测针<=60mm>
图1-1
2测头校验
(1)添加角度
(2)测量
默认选择---测量。

三、建立零件坐标系
3-2-1法建立坐标系
面-线-点、面-圆-圆、面-面-面
建立坐标系的三个步骤:零件找正,旋转轴,设置远点。

1、测量平面,找正零件,即确定第一轴线。

2、有了第一轴线和参考平面就可以进行建立坐标系的第二步:旋转轴来确定第
二轴。

3、再以第一步的找正后的平面来定坐标原点。

(1)面-线-点法建立坐标系
按照以上的步骤:
(2)面-面-面法建立坐标系(对一般的模具都是用这一方法)
!、第一先要关于平面的找正然后再开始建立坐标系
三、自动测量
特殊的地方:
1圆柱:内圆柱长度向下为正
外圆柱长度向下为负
2圆锥:内圆锥长度向下为负
外圆锥长度向下为正
3圆:内圆深度向下为正
外圆深度向下为负
潘学义 2012.3.5。

三坐标基础知识08.11

三坐标基础知识08.11

设备介绍
• 温泽悬臂式三坐标测量机是典型的机械、 光学、电子技术和计算机融为一体的高 精度、高效率的自动化检测设备,该主 机为四悬臂测量结构,导轨和工作平板 为同一整体,两者实现严格的数学建联 关系, 测量范围:X轴=8000mm,Y轴 =3000mm,Z轴=2500mm; Y轴单臂伸出测量范围为1600mm,每 相对两臂之间有100mm的测量重叠范围。 单臂单轴精度【U1=30+(L/35)um】 ≤ 90um 空间精度【U3=40+(L/25)um ≤110um全量程不超过120um。 联机空 间精度【U3=70+(L/20)um】 ≤120um全量程不超过170um ;(根据 VDA/VDE2617标准)具有自动温度补 偿功能(每轴至少两个温度传感器) ; 工作平台为进口铸铁平台,与地面齐平; 平台负载约29吨,分辨率:0.5um;通用 性强,测量尺寸范围广,检测质量稳定, 数据处理功能强;主要用于测量驾驶室 焊接夹具、驾驶室焊接总成及焊接分总 成、各种车型的冲压件、标准样件等。 该设备具有自动加减速、测头保护、防 止碰撞及运动轨迹管理功能。
• 测量线的时候都要 投影到一个面上。
回目录页
球的测量
• 球的测量至少要4点,一 般都测量5点。 • 通过测量得出的数据可以 看出球的直径与半径尺寸。
回目录页
圆柱的测量
• 测量一个圆柱至少要测量
6点且前3点要在一个圆上, 后3点也要在一个圆上。
• 测量一个圆柱的结果,可
以得到一个圆柱的直径与 半径以及一根轴线。
回目录页
点的测量
•点的测量方法。
•点的补偿方向。
回目录页
几何元素的测量
线的测量
• 至少测量两点形成 一条线。 • 测量线的时候都要 投影到一个面上。

三坐标建立坐标系基础知识培训

三坐标建立坐标系基础知识培训
根据需要生成测量报告,记录测量过 程和结果。
05 三坐标测量机维护与保养
日常维护
每日开机前检查
确保三坐标测量机的工作环境清 洁、无尘、无振动,检查设备表
面是否有损伤或异常。
设备表面清洁
使用干燥的微纤维布轻轻擦拭设 备表面,保持清洁。
设备周围环境整理
保持工作区域整洁,避免杂物堆 放,以便于设备散热和维护。
定期保养
每周润滑
对三坐标测量机的导轨、丝杠等运动部件进行润 滑,确保设备运行平稳。
每月清洁
使用专业清洁剂彻底清洁设备表面和内部,保持 设备整洁。
每季度检查
对设备的精度和稳定性进动不顺畅
可能是润滑不足或导轨、丝杠等部件磨损,需要进行润滑或更换。
测量结果误差大
坐标原点选择
在实际应用中,可以根据需要选择不 同的坐标原点,但一旦选定,应保持 一致。
坐标原点是固定的,不随物体位置的 变化而变化。
03 三坐标建立坐标系方法
建立坐标系步骤
确定工件原点
根据工件图纸或工艺要求,确 定工件上的一个基准点作为原
点。
确定测量原点
在测量机上选择一个固定的基 准点,作为测量坐标系的原点 。
记录坐标系参数
手动输入工件原点的坐标值和测量 方向的角度值,记录为工件坐标系 参数。
自动建立坐标系
自动识别工件原点
自动确定测量方向
通过测量机的自动识别功能,自动识别工 件上的基准点作为原点。
根据工件图纸或工艺要求,自动确定测量 坐标系的X、Y、Z轴方向。
自动建立坐标系
记录坐标系参数
通过测量机的自动移动和旋转功能,自动 将工件原点与测量原点重合,并调整测量 方向与工件坐标系一致。
坐标轴定义
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5、单个测头位置校正,注意观察测针直径和标准偏差, 测针直径应与平时校正相近且重复性好,标准偏差尽 量小,(测头前加长杆长时,直径小,偏差大)。
6、多个测头位置校正时,除要观察以上结果外,还要用 校正后的各个测头位置测量标准球,观察球心坐标值 的变化,数值应与示值误差或探测误差相近。
7、如果以上校正过程中数值相差比较大,应重点检查测 座、测头、测针、标准球的安装是否牢固和清洁。
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3.校验结果的观察和重点关注对象 校验结果应重点查看测头校验完成后的各角 度校验后的实际半径、半径差和形状误差, 正常校验结果是测头校验的实际半径比理论 半径小,这是三坐标测头延迟误差造成的, 是不可避免的误差。
形状误差正常情况不会超过0.003,超过 0.003最好对该测头进行重新校验,这部分 误差同测头半径一样,最终将计算到后面的 测量中。半径差不超过0.002
当气压低于0.38Mpa时各轴将抱死,此时不要试图 移动各轴。等待气压恢复正常后,方可正常使用。
3
1)、 测头装配的注意事项 测头装配要根据我们测量机当前测头测座
系统的实际情况进行装配,千万不可在不 确定当前测量机配备情况的前提下随意在 软件中定义测头文件,否则将无法进行后 面的测头校正。
4
2)、测头测座系统各部分名称 测座——转接头——传感器——吸盘——加长
19
8.建立坐标系时尽量让工件坐标系的方向与机 器坐标系方向一致,避免在编程中出现混论, 遵循笛卡尔坐标系原则。 9.所有程序建立坐标系时,一定要有粗建坐标 系和精建坐标系,测量结果一定要在精建坐 标系下进行,可最大限度的减少人工干预对 测量结果的影响。 10.编程中理清思路,想好测量顺序,减少移 动路线和测针角度更换的次数,提高检测效 率。
1
一、三坐标启动加电 1)、步骤
检查气源气压,打开气源开关,检查干燥机是否 正常工作松开控制柜、测量机、操作盒上的急停开关, 打开控制柜上的电源总开关,检查操作杆换向键指示 灯是否亮起,打开计算机显示器开关,打开计算机主 机,检查三联体气压是否在0.5Mpa,打开AC-DIMS软 件
2
进行回零操作。
的截面圆,并且用圆柱进行测量这样才 可以获得孔的角度,两截面圆之间的距 离尽量拉开(2到3个截面)。
4.测量一个平面的角度时,沿倾斜方向进 行采点点之间的距离尽量拉开,使围成 的多边形面积尽可能的大5.检测平面度 时,缸盖、缸体、歧管的气道、油道、
18
水道周边一定要分布点根据大小不同可对每 个气道、油道、水道周边分布4到8个点其余 部分按正常采点进行检测。 5.对于带角度的孔无论是测量圆还是圆柱都 要用正确的矢量去检测,可减少误差。 6.所有程序编制和测量都要保证在稳定可靠的 装夹中进行,不能出现晃动。 7.所有程序的编制和测量必须在正确理解图 纸表达意思的前提下进行,避免检测结果与 图纸不符。
15
应重点关注
16
1.观察产品的形状和检测部位确定装夹方式 尽可能在一次装夹中全部检测
2.根据各产品的检测部位的不同,选择合适的测 针角度,尽可能的与被测平面垂直或孔的轴线平 行,避免碰杆和余弦误差
3.对于测量带角度的孔时要按图纸给出的角度计 算出矢量方向再进行检测,这样可以获得较理想
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致,如果拆卸了测座,要进行找正。 2、测座固定牢靠,测头、测针的安装牢靠(安
装应使用工具),宝石球清洁、无破损,加长 杆安装长度与测头或吸盘的负载能力协调。 3、标准球与台面(或支撑)固定牢固,各连接关 节紧固。球体无损伤,表面清洁。
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4、软件中测座、测头、加长杆、测针设置正确(测杆长 度输入正确),测头使用位置定义正确(避免使用时 发现缺项,宁多无少)。标准球直径输入正确(必须 是校准证书或合格证中的真实值),测头校正速度设 置与测量时一致。
测座型号:PH10MQ
6
转接头型号:PAA1x32_TO_M8 传感器型号:TP20_TO_AG 吸盘型号:TP20_SF_M2(标准测力) 这些参数可在设备的测头测座部分查看得到
7
4)、装配顺序
装配顺序为:测座——转接头——传感器——吸 盘——加长杆(可不装配)——测针
测座
转接头 传感器
进行设置,我司两台爱德华设备标准球直径 分别为25.0023和25.0027 2.定球
定球:确定标准球在机器坐标系下的空间位 置便以测头校正
定球只能用软件默认的测头文件名称的装配 进行校正,否则无法完成定球操作。默认的 测头文件名称为“DEFAULT”,装配可自行定 义。
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定球时将测头角度转到A0B0,在标准球顶部大致 中心位置采一个点,单击屏幕上的确定按钮,此 时软件开始自动进行定球操作,直到软件提示 “定球成功”,完成定球 3.测头角度校验
为什么要校验测头?
1、使软件得到测针宝石球的“等效直径”,自动 进行“测头半径的补偿”。
2、使软件建立不同测头位置的关系矩阵,使我们 调用不同测头位置进行测点时,都通过矩阵转换
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到同一个测头下(1号测头)A0B0。 所以校正测头前,应进行以下检查,确认测头
硬件部分可靠,避免返工。 1、 确认测座安装方向与测量机坐标轴方向一
M2_3X20_M2
M2_4X20
9
加长杆和测针型号可根据实际需要在软件 中自行定义。
5)、测针校正 测针校正步骤
1.设置Y正,还是X正方向或者其他方向。一般
10
情况为竖直放置,即朝Z正方向。 b.形状误差,一般选择默认0.025不做修改 C.标准球直径,根据标准球校准证书的实测值
吸盘 加长杆和测针
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软件中定义测头文件时为:
PH10MQ——PAA1x32_TO-M8——TP20_TOAG——TP20-SF-M2——EXTEN(加长杆,可 无)——BALL(测针)
例如定义TP4BY40测头文件:
PH10MQ
PAA1X32_TO_M8 TP20_TO_AG
这部分唯一
TP20-SF-M2
杆(可不装配)——测针 3)、定义测头文件 定义测头文件名称时软件规定必须以英文 字母开头例如:A310 原则上字母开头后就行,但为了便以直观
5
的知道加长杆和测针的装配情况,最好将 名称命名成可表达出软件中测头装配的情况 的样式,例如:TP4BY40,“4”表示测头宝 石球直径,“40”表示测针加加长杆总长度。 我司两台爱德华三坐标设备测座、转接头、 传感器、吸盘均相同。
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