4 思瑞建立零件坐标系基础知识
三坐标4-坐标系建立(迭代法)
迭代法建立零件坐标系主要应用于PCS的原点不在工件本身、或无法找 到相应的基准元素（如面、孔、线等）来确定轴向或原点，多为曲面类零件 （汽车、飞机的配件，这类零件的坐标系多在车身或机身上）。 原理:
找正: 第一组特征将使平面拟合特征的质心，以建立当前工作平面法线轴的方位。 此部分（找正 - 3 +）必须至少使用三个特征。 旋转: 下一组特征将使直线拟合特征，从而将工作平面的定义轴旋转到特征上。此 部分（旋转 -2 +）必须至少使用两个特征。如果未标记任何特征，坐标系将使用 “找平”部分中的特征。（从“找平”部分中利用的两个特征将成为倒数第二个和第 三个特。） 原点—最后一组特征用于将零件原点平移到指定位置（设置原点 - 1）。如果未标记 任何特征，坐标系将使用“找平”部分中的最后一个特征。
米左右。如果重新测量无休止地继续，则将增加该值。
点目标半径
利用点目标半径,您可以在每个点周围指定一个大小为目标半径的假想公差 区域(或目标)。这样您就能接触指定公差内的任何位置。如果测定点不在此区 域内，PC-DMIS将以DCC模式重新测量该点。
• 如果将测量值拟合到理论值后，有一个或多个输入特征在 其指定基准轴上的误差超过此公差值，PC-DMIS 将自动转 到误差标号（如果有）。请参见误差标号。 • 如果未提供误差标号，PC-DMIS 将显示一条错误消息， 指出每个基准方向上的误差。然后，您将可以选择接受基准 并继续执行零件程序的其余部分，或取消零件程序的执行。
仅仅旋转：将坐标系限制为只能旋转， 而不能应用任何平移。
仅仅平移：此选项将坐标系限制为只能
平移，而不能应用任何旋转。
矢量：同样求所拟合的特征之间的误差
的平均值，但所有的误差都将处于适量方 向上。
RPS基础知识教育知识
▪ RPS点是模具\工装,检具的定位点.
为了实现统一的定位技术规则,必须保证模具, 工装,检测工具都按照RPS点来制造.—这一点 是RPS系统最重要的作用.
教书育人
7
焊接夹具的基本要求
▪ 保证焊件焊后能获得正确的几何形状和尺寸，特别是车身的 门窗等孔洞的尺寸形状。
▪ 重点：保证装焊件的尺寸、位置和技术 要求。
教书育人
11
RPS系统的五大原则
为了在实际中发挥RPS系统的作用,必须遵守的 五条原则:
▪ 3-2-1规则 ▪ 坐标平行规则 ▪ 统一性规则 ▪ 尺寸标注规则 ▪ RPS尺寸图
教书育人
12
3-2-1规则
▪ 使用六个按一定规则布置的约束点,可以限制 工件在空间中的6个自由度,称6点定位原理.
工艺上把几个定位支撑点重复限制工件的某个 自由度的定位现象,称为过定位.
避免工件在加工中发生弯曲或工件的翘曲,在这 种情况下的过定位是允许的.
教书育人
14
3-2-1规则
▪ 3个定位点在Z方向上
▪ 2个定位点在Y方向上
▪ 1个定位点在X方向上(以上为3-2-1的由来)
▪ 对于没有孔的零件,6个RPS点是必须的,而有 孔的零件往往将孔设定为RPS点.
B.通过在整车坐标系中旋转建立,特殊情况.
教书育人
24
尺寸标注规则
▪ 通过平移建立零件坐标系的尺寸标注规则.
按照零件特性选择三个与整车坐标轴平行的 平面并求其交点,这个交点定义为RPS的基准 点.基准点相对于整车坐标没有公差,零件尺寸 以基准点为起点标注.
尺寸标注必须符合零件功能要求,对于重要尺 寸要给出直接尺寸.
建立工件坐标系的步骤
建立工件坐标系的步骤一、确定基准面和基准点：基准面是建立坐标系的参考平面，通常选择工件上便于加工的平面作为基准面。
基准点是基准面上的确定点，用来确定坐标系的位置。
确定基准面和基准点后，可以用辅助工具（如划线底板、平行仪等）将基准点标记在基准面上。
二、确定坐标轴的方向和顺序：坐标轴是建立坐标系的基准线，它决定了工件坐标系的方向。
常用的坐标轴有X轴、Y轴和Z轴。
在确定坐标轴的方向时，需要考虑三个方向上的运动，以便确保机床能够满足加工的要求。
在确定坐标轴的顺序时，一般采用右手定则，即拇指指向X轴的正方向，食指指向Y轴的正方向，中指指向Z轴的正方向。
三、确定坐标轴的起点和单位：坐标轴的起点是确定坐标系原点的位置，通常选择工件上的其中一明显特征点作为坐标轴的起点。
确定起点后，需要确定坐标轴的单位，即每单位长度所代表的数值。
常用的单位有毫米、厘米和英寸等。
四、绘制坐标系图像：在机械加工过程中，必须将工件坐标系的信息传达给机床控制系统，以便于机床按照给定的坐标进行加工。
绘制坐标系图像是传达坐标系信息的一种常用方式。
绘制坐标系图像时，需要将基准面、基准点、坐标轴方向和起点等信息准确地表示出来。
五、校验坐标系的准确性：建立好的工件坐标系需要经过校验，以确保其准确性。
校验的方法有很多种，一般可以通过测量工件上的几何要素（如尺寸、角度、位置等）来验证坐标系的正确性。
如果测量结果与设计要求相符，则可以认为建立的工件坐标系准确无误。
一般来说，建立工件坐标系的步骤可以概括为：确定基准面和基准点，确定坐标轴的方向和顺序，确定坐标轴的起点和单位，绘制坐标系图像，校验坐标系的准确性。
通过按照以上步骤进行操作，可以确保建立的工件坐标系准确无误，以便机床能按照给定的坐标进行准确的加工。
工件坐标系设定
通过改变外部原点偏置量或工件原点偏置量，就可以改变在G54～G59中指定 的6个坐标系位置。 改变外部工件原点偏置量或工件原点偏置量的方法有下列两种： ● 利用MDI 面板的方法 ● 利用程序的方法（使用可编程数据输入G代码或者工件坐标系设定G代码)
G10改变工件坐标系G54～G59
工件坐标系设定的方法（对刀）
偏移量
Z+ 工件原点
常见对刀方法 z试切法 z塞尺、标准棒 z寻边器 z杠杆表
Y+
X+
G54-G59工件坐标系设定界面
外部工
X+
件原点
偏置
MDI 面板分别进行： X0 测量 Y0 测量 Z0 测量
测量工件原 点偏置量
例：O0001;
工件坐标系使用案例
N001 G54; 接通电源时，选择G54 N002 G90G01X0Y0F1000;移动到G54程序原点
N003 G91G00X_Y_;
（加工程序）
N022 G55; 指令G55，刀具不移动 N023 G90G01X0Y0F1000;移动到G55程序原点 N024 G91G00X_Y_;
（加工程序）
N042 G56; 指令G56，刀具不移动 N043 G90G01X0Y0F1000;移动到G56程序原点 N044 G91G00X_Y_;
●把刀具移动到程序原点，把A点设
A
为工件原点时：
G92 X0 Y0 ；
设定工件坐标系(T系列）
设定工件坐标系(T系列）
格式: ห้องสมุดไป่ตู้50 X_ Z_ ;
工件原点设在卡盘的中心：
G50 X128.0 Z375.0（直径指定）
工件原点设定在工件右侧端面上：
思瑞建立零件坐标系基础知识
球
球的特征是：球心点的 X、Y、Z值，球的直径。 (球最少测4个点)
手动特征注意：
1、要尽量测量零件的最大范围，合理分布测点位置和测量适当的点数。 2、测点时的方向要尽量沿着测量点的法向，避免测头“打滑”。 3、测点的速度要控制好，测各点时的速度要一致。 4、测量时要选择好相应的工作（投影）平面或坐标平面。 要做到以上几点，需要操作人员有良好的手感，和一定的经验。
坐标系偏置:
原点需要从当前位置进行偏置(x：-2，y：-2，z：0)。 在偏置区域选择勾选相应的轴向，键入偏置的数据（注意正负）, 点击“原点”按钮。 (如图示) 注意：选择偏置点轴向
坐标系的意义：
1 建立零件坐标系，是通过数学计算机将机器坐标系和零件坐标系 联系起来，即让机器知道工件所在位置，更换同样工：
建坐标：平面\直线\直线
平面 (平面1)：测量顶平面 直线 (直线1)：前平面由左向右 直线 (直线2)：左平面由前至后 交点 (点1) 两直线间“相交” 构造交点 （菜单：插入——特征——构造）
建坐标：平面\直线\圆
平面 (平面1) 测量顶部平面 直线 (直线1) 从左至右在前
面
面的特征是：表示面所在位 置的特征点X、Y、Z值和与 面垂直的法向矢量。(面最 少测3个点)
圆柱
圆柱的特征是：轴线上 特征点的X、Y、Z值， 圆柱直径和圆柱轴线的 矢量。 (圆柱最少测6个点)
圆锥
圆锥的特征是：锥轴线 特征点（或锥顶点）的 X、 Y 、 Z 值 ， 圆锥 的锥 角和锥轴线矢量。 (圆 锥最少测6个点)
2 建立零件坐标系，用以评价图纸要求元素的坐标值。 3 建立零件坐标系其他用途，如编程过程中的阵列，循环等。
精建坐标系：用自动测量的元素建立坐标系，其作用是过滤手 动测量元素建立坐标系所引入的误差，提高测量精度。
三坐标如何建立零件坐标系
三坐标如何建⽴零件坐标系三坐标如何建⽴零件坐标系1、在零件坐标系上编制的测量程序可以重复运⾏⽽不受零件摆放位置的影响，所以编制程序前⾸先要建⽴零件坐标系。
⽽建⽴坐标系所使⽤的元素不⼀定是零件的基准元素。
2、在测量过程中要检测位置度误差，许多测量软件在计算位置度时直接使⽤坐标系为基准计算位置度误差，所以要直接使⽤零件的设计基准或加⼯基准等等建⽴零件坐标系。
3、为了进⾏数字化扫描或数字化点作为CAD/CAM软件的输⼊，需要以整体基准或实物基准建⽴坐标系。
4、当需要⽤CAD模型进⾏零件测量时，要按照CAD模型的要求建⽴零件坐标系，使零件的坐标系与CAD模型的坐标系⼀致，才能进⾏⾃动测量或编程测量。
5、需要进⾏精确的点测量时，根据情况建⽴零件坐标系（使测点的半径补偿更为准确）。
6、为了测量⽅便，和其它特殊需要。
建⽴零件坐标系是⾮常灵活的，在测量过程中我们可能根据具体情况和测量的需要多次建⽴和反复调⽤零件坐标系，⽽只有在评价零件的被测元素时要准确的识别和采⽤各种要求的基准进⾏计算和评价。
对于不清楚或不确定的计算基准问题，⼀定要取得责任⼯艺员或⼯程师的认可和批准，⽅可给出检测结论。
⾄于使⽤哪种建⽴零件坐标系的⽅法，要根据零件的实际情况。
⼀般⼤多数零件都可以采⽤3－2－1的⽅法建⽴零件坐标系。
所谓3－2－1⽅法原本是⽤3点测平⾯取其法⽮建⽴第⼀轴，⽤2点测线投影到平⾯建⽴第⼆轴（这样两个轴绝对垂直，⽽第三轴⾃动建⽴，三轴垂直保证符合直⾓坐标系的定义），⽤⼀点或点元素建⽴坐标系零点。
现在已经发展为多种⽅式来建⽴坐标系，如：可以⽤轴线或线元素建⽴第⼀轴和其垂直的平⾯，⽤其它⽅式和⽅法建⽴第⼆轴等。
⼤家要注意的是：不⼀定⾮要3－2－1的固定步骤来建⽴坐标系，可以单步进⾏，也可以省略其中的步骤。
⽐如：回转体的零件（圆柱形）就可以不⽤进⾏第⼆步，⽤圆柱轴线确定第⼀轴并定义圆⼼为零点就可以了。
⽤点元素来设置坐标系零点，即平移坐标系，也就是建⽴新坐标系。
建立坐标系
零件坐标系在精确的测量中，正确地建坐标系，与具有精确的测量机，校验好的测头一样重要。
由于我们的工件图纸都是有设计基准的，所有尺寸都是与设计基准相关的，要得到一个正确的检测报告，就必须建立零件坐标系，同时，在批量工件的检测过程中，只需建立好零件坐标系即可运行程序，从而更快捷有效。
机器坐标系MCS与零件坐标系PCS：在未建立零件坐标系前，所采集的每一个特征元素的坐标值都是在机器坐标系下。
通过一系列计算，将机器坐标系下的数值转化为相对于工件检测基准的过程称为建立零件坐标系。
PCDMIS建立零件坐标系提供了两种方法：“3-2-1”法、迭代法。
一、坐标系的分类：1、第一种分类：机器坐标系：表示符号STARTIUP（启动）零件坐标系：表示符号A0、A1…2、第二种分类：直角坐标系：应用坐标符号X、Y、Z极坐标系：应用坐标符号A（极角）R（极径）H（深度值即Z值）二、建立坐标系的原则：1、遵循原则：右手螺旋法则右手螺旋法则：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。
2、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；三、建立坐标系的方法：(一)、常规建立坐标系（3-2-1法）应用场合：主要应用于PCS的原点在工件本身、机器的行程范围内能找到的工件，是一种通用方法。
又称之为“面、线、点”法。
建立坐标系有三步：1、找正，确定第一轴向，使用平面的法相矢量方向2、旋转到轴线，确定第二轴向3、平移，确定三个轴向的零点。
适用范围：①没有CAD模型，根据图纸设计基准建立零件坐标系②有CAD模型，建立和CAD模型完全相同的坐标系，需点击CAD=PART，使模型和零件实际摆放位置重合第一步：在零件上建立和CAD模型完全相同的坐标系第二步：点击CAD=PART，使模型和零件实际摆放位置重合建立步骤：●首先应用手动方式测量建立坐标系所需的元素●选择“插入”主菜单---选择“坐标系”---进入“新建坐标系”对话框●选择特征元素如：平面PLN1用面的法矢方向作为第一轴的方向如Z正，点击“找平”。
坐标系和坐标点的基本知识
坐标系和坐标点的基本知识在数学和几何学中，坐标系和坐标点是非常基础且重要的概念。
通过理解和掌握这些知识，我们可以更好地描述和定位空间中的各种对象。
接下来，让我们深入探讨坐标系和坐标点的基本知识。
坐标系的概念坐标系是用来描述空间位置的一种数学工具。
常见的坐标系有直角坐标系和极坐标系等。
直角坐标系由水平轴和垂直轴组成，它们相交于原点。
水平轴通常表示为x轴，垂直轴通常表示为y轴。
通过这样的坐标系，我们可以用(x,y)的形式来表示平面上的点。
坐标点的表示在直角坐标系中，每个点都可以用一个有序数对(x,y)来表示，其中x表示点在x轴上的位置，y表示点在y轴上的位置。
例如，点A的坐标为(2,3)，表示它在x轴上的坐标为2，在y轴上的坐标为3。
这种表示方法有助于我们准确地定位和描述空间中的各种对象。
坐标系的四象限在直角坐标系中，平面被分为四个象限：第一象限、第二象限、第三象限和第四象限。
第一象限位于x轴和y轴的正方向，第二象限位于x轴的负方向和y轴的正方向，依此类推。
每个象限有特定的坐标范围和符号规定，我们可以根据坐标的正负确定点所在的象限。
坐标点的移动和定位通过坐标系，我们可以很容易地移动和定位点的位置。
例如，如果我们有一个点B的坐标为(4,5)，如果需要将点B向右移动3个单位，我们只需要在x轴上的坐标上加3，即新的坐标为(7,5)。
这样的操作可以帮助我们准确地控制和操作空间中的各种元素。
了解坐标系和坐标点的基本知识对于数学和几何学的学习至关重要。
通过掌握这些概念，我们可以更好地理解空间中的各种对象，并能够进行准确的描述和定位。
在日常生活中，我们也可以运用这些知识，例如在地图上标注位置、在平面图上作图等，从而更好地表达和展示我们的想法和观点。
坐标系和坐标点的基本知识是数学学习中不可或缺的一部分。
通过理解和掌握这些概念，我们可以更好地应用于实际问题中，提升解决问题的能力和准确性。
继续学习和实践，相信你会对坐标系和坐标点有更深入的认识和理解。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第三步：原点
1、在工件测量一点，如图：一般选取 第三基准或加工较好的孔或四边线 中心点 2、选择菜单“插入——坐标系 ——新建” （CTRL+ALT+A）， 打开坐标系功能对话框： 3、在特征列表里选择“点1”，勾选 “原点”按钮上方的“X”复选框 ，点击“原点”按钮。 4、点击“确定”按钮，程序返回到编 辑窗口。
PC-DMIS 培训教程三
建立零件坐标系
手动测量元素
手动测量元素（图示）：
点： 线： 圆柱： 面： 圆锥：
圆：
球：
点
空间点的特征是： X、 Y、Z坐 标值，矢量方向为测头回退
线
直线的特征是：线特征点的 X 、 Y 、 Z 值和表示线方向的矢量，与线测 量方向垂直的工作（投影）平面矢 量。(线最少测2个点)
建立坐标系
坐标系的定义
如果使用卷尺测量墙的高度，是沿着和地面垂直的方向进行测量的，而不是 与地面倾斜一定角度进行测量。其实已经利用地面建立了一个坐标系，该 坐标系得方向是垂直于地面的。而测量墙体的高度是沿着这个方向得到的 。墙体的高度是由地面开始计算的。 同样的道理，在测量一个工件时也必 须要建立一个参考的方向。
建坐标：平面\圆\圆
平面 (平面1) 测量顶部平面， 圆 (圆1) 测量左边孔， 圆 (圆2) 测量右边孔
坐标系旋转与平移
旋转：
在坐标系功能框中输入偏置角度，选 择“围绕”中心轴，点击“旋转” 。例如绕Z 轴旋转 45º，按照图输 入所示 注意：确定坐标系的旋转方向、围 绕中心轴、旋转角度的正负。
其他建坐标操作方法
(3-2-1)面线点建坐标：
建坐标：平面\直\直线
平面 (平面1)：测量顶平面 直线 (直线1)：前平面由左向右 直线 (直线2)：左平面由前至后 交点 (点1) 两直线间“相交” 构造交点 （菜单：插入——特征——构造）
建坐标：平面\直线\圆
平面 (平面1) 测量顶部平面 直线 (直线1) 从左至右在前 平面采集直线。 圆 (圆1) 测量如下图所示的孔
2、然后选择菜单“插入——坐标系——新建” （CTRL+ALT+A），打开坐标系功能对话框：
3、选择平面1（平面1 处于突出显示），在“找正”按钮左侧下拉框选择Z 正，点击 “找正”按钮。
4、在这一步也可以设置Z 轴的原点。点击特征平面1，勾选“原点” 按钮 。程序左上角的窗口里显示“Z 正平移到平面标识=平面1”，如下图所 示：
圆锥
圆锥的特征是：锥轴线 特征点（或锥顶点）的 X、 Y 、 Z 值，圆锥的锥 角和锥轴线矢量。 ( 圆 锥最少测6个点)
球
球的特征是：球心点的 X 、 Y 、 Z 值，球的直径。 (球最少测4个点)
手动特征注意：
1、要尽量测量零件的最大范围，合理分布测点位置和测量适当的点数。 2、测点时的方向要尽量沿着测量点的法向，避免测头“打滑”。 3、测点的速度要控制好，测各点时的速度要一致。 4、测量时要选择好相应的工作（投影）平面或坐标平面。 要做到以上几点，需要操作人员有良好的手感，和一定的经验。
三个步骤
1、在三坐标测量机上进行三维尺寸测量时，建立坐标系需要分步进行； 2、建立坐标系要按以下三个步骤进行：零件找正，旋转轴和设置原点。 3、下面以面线点建坐标为例详解三个步骤。
3-2-1建坐标步骤：
第一步：零件找正：
1：在上表面上至少测量三点（大范围均布采点），创建平面1，可以用于找 正轴平面，一般是z平面。一般选择图纸上的基准面，若没标基准则选表 面较好的面。找正元素控制了工作平面的方向。
圆
圆的特征是：圆心点的坐标 X、 Y 、 Z 值，圆的直径和圆 的工作（投影）平面矢量。 (圆最少测3个点)
面
面的特征是：表示面所在位 置的特征点 X、Y、Z值和与 面垂直的法向矢量。 ( 面最 少测3个点)
圆柱
圆柱的特征是：轴线上 特征点的 X 、 Y 、 Z 值， 圆柱直径和圆柱轴线的 矢量。 (圆柱最少测6个点)
2 3
精建坐标系：用自动测量的元素建立坐标系，其作用是过滤手 动测量元素建立坐标系所引入的误差，提高测量精度。
To be continue…
Next Chapter：
自动测量及构造元素
坐标系偏置:
原点需要从当前位置进行偏置(x：-2，y：-2，z：0)。 在偏置区域选择勾选相应的轴向，键入偏置的数据（注意正负）, 点击“原点”按钮。 (如图示) 注意：选择偏置点轴向
坐标系的意义：
1 建立零件坐标系，是通过数学计算机将机器坐标系和零件坐标系 联系起来，即让机器知道工件所在位置，更换同样工件后能精确 定位。 建立零件坐标系，用以评价图纸要求元素的坐标值。 建立零件坐标系其他用途，如编程过程中的阵列，循环等。
5、点击“确定” 按钮，程序返回编辑窗口。
第二步：锁定旋转第二轴
1、在工件测量一条直线，如图。一
般选取图纸第二基准或者加工较 好的孔连线或边线，旋转元素需 垂直于已找正的元素。这控制了 轴线线对于工作平面的旋转定位 。 2、选择菜单“插入——坐标系——新 建”（CTRL+ALT+A），打开坐标系 功能对话框： 3、选择“直线1”,在“旋转到”右面 的下拉框里选择“X正”, 在 “围绕” 右面的下拉框里选择Z正，然后点击 “旋转”。 4、选择“直线1”,勾选“原点”按钮 上方的“Y”复选框，点击“原点”按 钮