1-三坐标测量机测量技术讲解
实验I-三坐标测量实验
实验九三坐标测量实验姓名：学号：班级：实验成绩：一、实验目的：1、了解三坐标测量机的组成及工作原理2、了解测量机主机的几种结构形式3、掌握三坐标测量机测量软件的基本功能4、操纵盒的使用5、掌握测头的校准二、实验设备：三坐标测量机、电脑、测量软件。
三、实验内容：1、三坐标测量机的基本组成：○1测量机主机○2控制系统○3测头测座系统○4计算机（测量软件）2、测量机主机的几种结构形式：○1活动桥式：活动桥式测量机是使用最为广泛的一种机构形式。
特点是结构简单，开敞性比较好，视野开阔，上下零件方便。
运动速度快，精度比较高。
有小型、中型、大型几种形式。
○2固定桥式：固定桥式测量机由于桥架固定，刚性好，动台中心驱动、以上特点使这种结构的测量机精度非常高，是高精度和超高精度的测量机的首选结构。
○3单边高架桥式：高架桥式测量机适合于大型测量机，适合于航空、航天、造船行业的大型零件或大型模具的测量。
3、三坐标测量机测量软件的基本功能○1对控制系统进行参数设置；○2进行测头定义、测头校正及测针补偿；○3建立零件坐标系（零件找正）；○4对测量数据进行计算和统计、处理；○5输出测量报告。
4、操纵盒使用注解：1. SERVO PWR ON：电机加电按钮，按下后电机上电指示灯亮；2. Joystick：方向摇杆，左右为X 轴方向，前后为Y 轴方向，旋转摇杆为Z 轴方向；3. E-STOP：急停按钮，按下后三轴电机掉电，顺时针旋转1/4 圈，急停按钮弹起；4. SERVO READY：指示系统已准备进入自动模式；5. SERVO PWR ON：指示所有的电机都已激活；6. RECORD：删除测量点；7. DRIVE：添加移动点；8. X LOCK：灯亮时，指示X 轴方向不能手动移动；9. Y LOCK：灯亮时，指示Y 轴方向不能手动移动；10.Z LOCK：灯亮时，指示Z 轴方向不能手动移动；11.SLOW：移动速度切换键，灯亮，慢速，速度为19.05MM/S。
三坐标测量仪使用方法教学
三坐标测量仪使用方法教学1. 介绍三坐标测量仪是一种高精度的测量设备，广泛应用于工业生产中的尺寸测量和质量控制。
本文将介绍三坐标测量仪的基本原理以及使用方法，帮助您快速上手并正确操作三坐标测量仪。
2. 三坐标测量仪的基本原理三坐标测量仪通过测量工件表面上的一系列点，利用三维坐标系来确定这些点在空间中的准确位置。
其基本原理如下：•三坐标测量仪通过导轨和导向装置来确保测量探头在三个方向上的移动，并记录移动的距离。
•测量探头上安装有触发器和测量传感器，触发器用于触发测量，测量传感器用于测量工件表面的坐标值。
•三坐标测量仪软件会将测量传感器测得的坐标值与设定的坐标值进行比较，从而确定工件的尺寸和形状的偏差。
3. 三坐标测量仪的使用方法接下来将介绍三坐标测量仪的使用方法，包括准备工作、测量操作和结果分析。
3.1 准备工作在使用三坐标测量仪之前，您需要做一些准备工作：•确保三坐标测量仪的电源充足，打开主机。
•检查测量仪上的探测针是否完好，并进行必要的清洁。
•确保测量仪软件已正确安装，并校准仪器。
3.2 测量操作以下是使用三坐标测量仪进行测量的基本步骤：1.将待测工件安装到测量台上，并确保工件与测量台接触良好。
2.打开测量仪的软件，并选择合适的测量程序。
3.将测量探头移动到测量起点位置，并使用软件对其进行初步对准。
4.使用控制杆或控制面板上的控制键使探测针沿着三个方向移动，直至与工件表面轻触。
5.在测量过程中，保持控制杆或控制面板稳定，并按下触发器进行测量。
6.按照软件提示将探测针移动到下一个测量点，并重复步骤4-5，直至完成测量任务。
3.3 结果分析完成测量后，您需要对测量结果进行分析和判定。
在分析过程中，您可以使用软件提供的测量数据分析功能，例如：•比较测量结果与设计图纸上的尺寸要求，分析误差和偏差。
•生成测量报告，包括尺寸偏差、形状偏差等信息。
•根据测量结果对工件进行排序和分类，以便进行进一步的处理或生产控制。
三坐标测量机的基本操作
三坐标测量机的基本操作
三坐标测量机（CMM）是一种用于测量物体三维几何形状的
机器。
它通过测量物体表面上的点坐标，来计算出物体的尺寸、位置和形状等信息。
三坐标测量机的基本操作包括以下几个步骤：
1. 定位和固定物体：将被测物体固定在三坐标测量机的测量平台上，并使用夹具、夹具角或软夹等方式使其稳定。
2. 选择测量程序：根据被测物体的形状和尺寸选择相应的测量程序。
测量程序是事先编程好的，包括测量路径、测量点的分布和测量方法等。
3. 校准和参考点：使用已知尺寸和位置的参考物体或标定球进行校准，确保测量机的测量结果准确可靠。
在测量之前，还需要定义被测物体上的一些参考点或基准面。
4. 进行测量：启动测量程序，三坐标测量机会自动进行测量。
它会按照预定的测量路径，在被测物体上通过探针探测点的坐标，并记录下来。
根据测量路径和测量点的坐标，可以计算出物体的尺寸、位置和形状等信息。
5. 数据分析和处理：根据测量结果，进行数据分析和处理。
可以使用专业的测量软件进行数据处理，例如计算物体的圆度、直径、角度等。
还可以将测量结果与设计图进行比对，检测出偏差和误差。
6. 结果输出：将测量结果输出，可以以数据表格、图形、图像或报告等形式进行展示和记录。
测量结果可以用于质量控制、产品改进、工艺改进等方面。
在进行三坐标测量机的基本操作时，需要注意操作规范和注意事项，比如保持测量环境的清洁和稳定，避免人为误差，及时进行维护和校准等。
3坐标测量仪使用方法
三坐标测量仪使用方法
一、三坐标测量仪的基本概念
三坐标测量仪是一种高精度的测量设备，可以快速、准确地测量物体的长度、宽度和高度等尺寸参数。
它通常由三个相互垂直的坐标轴和一个探测头组成，可以沿着这三个轴的方向进行测量，并输出测量结果。
二、三坐标测量仪的工作原理
三坐标测量仪的工作原理基于探测头对物体表面的接触测量。
当探测头与物体表面接触时，会产生一个电信号，该信号将被传输到控制系统进行处理。
控制系统将根据探测头在三个坐标轴上的位置，计算出物体的尺寸参数，并将其显示在显示屏上。
三、三坐标测量仪的使用方法
1. 安装和调试
在安装三坐标测量仪之前，需要确保设备安装在平稳的地面上，并且有足够的空间容纳设备。
安装完成后，需要对设备进行调试，以确保其测量精度和稳定性。
2. 测量准备
在进行测量之前，需要将被测物体放置在测量台上，并确保其稳定性。
然后，需要选择适当的测量模式和参数，以便进行准确的测量。
3. 测量操作
在开始测量之前，需要将探测头放置在物体表面上，并确保其与物体表面紧密接触。
然后，可以通过控制系统对探测头进行移动，以
获取物体的不同位置的测量数据。
4. 数据处理和分析
在完成测量之后，需要将测量数据下载到计算机上，并使用相应的软件进行数据处理和分析。
根据需要，可以生成各种图形和报表，以便更好地了解物体的尺寸和形状参数。
三坐标测量仪是一种高精度的测量设备，可以快速、准确地测量物体的长度、宽度和高度等尺寸参数。
三坐标测量基础知识学习资料
3.2.3 通过小球:
作基准用的小球通过使用钻套放置在检 验平台上
3.3 建立参考系几种方法
• 3-2-1建立参考系 • 几何法建立参考系 • 三个中心点建立参考系 • 六个曲面点建立参考系 • 基准元素建立参考系 • 最佳拟合建立参考系
3.3.1 3-2-1建立参考系
2.2 检具的检定报告
检具的测量和夹具的测量原理相同，先测 量检具或夹具的基准，根据图纸提供的条 件建立检具或夹具的坐标系，然后对检具 或夹具的定位销和定位面进行测量。
根据图纸或验收要求对比测量结果判断是 否满足使用要求。
3.1 为什么创建参考系?
• 果不查参考系，那么只有机器的坐标系。 例如，测量一个下面的零件：
• 这种建立参考系方法的原则是，通过在基准表面上采集六个点， 从而创建参考系。
• 上图的例子中，点1, 2, 3 设定 了X方向，这些点的坐标位置是 X=-100， 点4, 5 设定了Y 方向坐标是 Y=45， 点 6 设定了Z方向是 Z=50. 选择3-2-1构建坐标系时，显示右侧 的对话框：
照窗口中的顺序采集六个点，并确认。 参考系显示出来。
三坐标测量基础知识
前言
•
三座标测量是焊装白车身几何尺寸监控的重要手段
，随着公司发展，3D测量也纳入了冲压零件的质量监控范
围。可以说伴随着每个工厂的开工建设， 3D测量间是同
步开工的。也就是说，所有的焊装车身和冲压零件几何尺
寸分析都离不开3D测量数据。因此，掌握一些三座标测量
原理，了解如何分析阅读3D的测量报告，如何提出测量需
1.4测量软件介绍--目前武汉工厂全部使用Metrolog软件，整体界面如下。
三坐标测量机教程
三坐标测量机教程一、三坐标测量机介绍三坐标测量机(Coordinate Measuring Machine, CMM) 是指在一个六面体的空间范围内，能够表现几何形状、长度及圆周分度等测量能力的仪器，又称为三坐标测量仪或三次元。
二、三坐标测量机的工作原理几何量测量是以点的坐标位置为基础的，它分为一维、二维和三维测量。
坐标测量机是一种几何量测量仪器，它的基本原理是将被测零件放入它容许的测量空间，精密地测出被测零件在X、Y、Z三个坐标位置的数值，根据这些点的数值经过计算机数据处理，拟合形成测量元素，如圆、球、圆柱、圆锥、曲面等，经过数学计算得出形状、位置公差及其他几何量数据。
三、如何选择三坐标测量机三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的最有效的方法之一，因为它可以代替多种表面测量工具及昂贵的组合量规，并把复杂的测量任务所需时间从小时减到分钟。
三坐标测量机的功能满足快速准确地评价尺寸数据，为操作者提供关于生产过程状况的有用信息，这与所有的手动测量设备有很大的区别。
四、三坐标测量机的选型首先确定的是要购买哪一种型号的三坐标测量机。
根据测量机上测头安置的方位，有三种基本类型：垂直式、水平式和便携式。
垂直式三坐标测量机在垂直臂上安装测头。
这种测量机的精度比水平式测量机要高，因为桥式结构比较稳固而且移动部件较少，使得它们具有更好的刚性和稳定性。
垂直式三坐标测量机包含各种尺寸，可以测量从小齿轮到发动机箱体，甚至是商业飞机的机身。
水平式测量机把测头安装在水平轴上。
它们一般应用于检测大型工件，如汽车的车身，以中等水平的精度检测。
五、选择正确的测量软件1、软件能够使测量机满足对于速度和精度的潜在需要。
当今的测量软件，能够达到这种程度，即使是最复杂的程序也不需要计算机编程的知识。
今天的测量软件是菜单驱动的，也就是说，它提醒操作者他需要做什么，甚至会推荐最有可能的选项，目前用来测量三坐标的测量软件用得比较多的是SPC数据分析软件。
三坐标测量方法分析 ppt课件
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编程注意的问题
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编程的思路
• 编程要求：安全、高效、精确、可靠。 • 模块化编程。 • 编程的整体结构。 • 程序要优化、要有容错措施。
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程序结构
程序初始化 手动测基准元素 建立坐标系 自动测量基准 自动建坐标系 保存坐标系 测量全部元素 构造、计算、评价 输出检测报告 PPT课件
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拟合坐标系的方法
1. 分析数模，独立建立零件坐标系， 使用CAD=零件。 2. 使用程序模式，直接在数模上建立 坐标系，然后测量零件拟合。 3. 找到三个6方向封闭点，最佳拟合。 4. 迭代法。
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测量中的困惑
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几个难题
• 小圆弧
小于1/4圆，会出现很大的测量误差， 分辨力、重复性原因。增加测量点。 改变方法，测量轮廓。 拟合的方法。（根据具体情况，探讨）
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预防非正常的测头损坏
• • • • • • •
停止使用时，停放安全位置。 上、下零件时，测量机放置安全位置。 自动测量前，慢速到位。 模块开始时，设置测头号和坐标系。 模块结束时，测头高于零件位置。 调用测头时，先看测头高度。 粘住测头时，想好步骤再动。
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谢谢！
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增加测头位置如何校正
如果标准球没有移动，可以直接对新增加 的测针校正。 如果移动了标准球，重新校正1＃测针，再 校正新测针。已校正的位置不必重新校正。
自动更换测针组的校正必须成组校正 选择正确的校正角度顺序
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2024年三坐标培训教程
三坐标培训教程引言：三坐标测量机（CMM）是一种高精度、高效率的测量设备，广泛应用于机械制造、航空航天、汽车制造等领域。
为了更好地掌握三坐标测量机的操作和应用，本文将为您介绍三坐标培训教程，帮助您快速上手并熟练使用三坐标测量机。
第一章：三坐标测量机概述1.1三坐标测量机的定义三坐标测量机是一种通过测量物体在三个坐标轴上的坐标值来确定其形状、尺寸和位置的测量设备。
它主要由测量系统、控制系统、数据处理系统和机械结构组成。
1.2三坐标测量机的分类根据测量范围和测量方式的不同，三坐标测量机可以分为桥式三坐标测量机、龙门式三坐标测量机、水平臂式三坐标测量机等。
1.3三坐标测量机的应用领域三坐标测量机广泛应用于机械制造、航空航天、汽车制造、模具制造、电子制造等行业，用于检测工件的尺寸、形状、位置误差等。
第二章：三坐标测量机的操作流程2.1开机准备（1）检查设备是否正常，包括电源、气源、水源等。
（2）开启设备，进行预热。
（3）检查测量系统的探头、测针等是否完好。
2.2编程与测量（1）根据工件的特点和测量要求，编写测量程序。
（2）将工件放置在测量机的工作台上，并调整工件位置。
（3）运行测量程序，进行自动测量。
2.3数据处理与分析（1）测量完成后，对测量数据进行处理，包括滤波、平滑等。
（2）分析测量数据，得出工件的尺寸、形状、位置误差等。
（3）根据测量结果，判断工件是否符合要求。
2.4关闭设备测量完成后，关闭设备，清理工作台，整理测量工具。
第三章：三坐标测量机的维护与保养3.1设备的日常维护（1）保持设备清洁，定期清理工作台和测量系统。
（2）检查设备的各个部件，如导轨、丝杠、探头等，确保其正常工作。
（3）定期检查设备的电源、气源、水源等，确保其稳定供应。
3.2设备的定期保养（1）定期对设备进行校准，确保测量精度。
（2）定期对设备的机械结构进行润滑，延长设备使用寿命。
（3）定期对设备的控制系统和数据处理系统进行升级和维护。
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世界上第一台三坐标测量机（英国Ferranti公司1956）
•1992年全球拥有三坐标测量机46100台，年销售增长率 在7%-25%左右。
•发达国家拥有量高，在欧美、日韩每6-7台机床配备一 台三坐标测量机。 •我国三坐标测量机生产始于20世 纪70年代，年增长率在20%以上。
•目前，三坐标测量机被广泛应用 在汽车、航天、航空 、家电、电 子、模具等制造领域。
2.意义和作用
随着人们生活水平的提高和制造业的快速发展， 特别是机床、机械、汽车、航空航天和电子工业，各 种复杂零件的研制和生产需要先进的检测技术；
同时为应对全球竞争，生产现场非常重视提高加 工效率和降低生产成本。其中，最重要的便是生产出 高质量的产品。
因此，为确保零件的尺寸和技术性能符合要求， 必须进行精确的测量，因而体现三维测量技术的三坐 标测量机应运而生，并迅速发展和日趋完善。
综上所述，三坐标测量机的出现是标志计量仪器从古典的手 动方式向现代化自动测试技术过渡的一个里程碑。三坐标测量 机在下述方面对三维测量技术有重要作用。
1、实现了对基本的几何元素的高效率、高精度测量与评定， 解决了复杂形状表面轮廓尺寸的测量，例如箱体零件的孔径与 孔位、叶片与齿轮、汽车与飞机等的外廓尺寸检测。
三坐标测量机的发展历程
1.三坐标测量机的发展历程
三坐标测量机是近30年发展起来的一种高效率的新 型精密测量仪器。它广泛件的尺寸、形状及相互位置的 检测。由于它的通用性强、测量范围大、精度高、效率 高、性能好、能与柔性制造系统相连接，已成为一类大 型精密仪器，有“测量中心”之称。
如图所示，测量孔1和2的中心距，先在孔1和2各测至少3点， 计算出各自的圆心坐标值，然后计算两点的距离，同时可以测 量外形尺寸、孔径、孔的圆度和圆柱度、两孔轴线的平行度、 轴线与基面的垂直度、工件表面的平面度等。
输出: X=2.0 I=0 D=4
Y=2.0 J=0 R=2
Z=2.5 K=1
三坐标测量机测量技术
机械工程学院数控教研室 孔凡坤
➢为什么要坐标测量 ➢三坐标测量机的发展历程 ➢三坐标测量机的类型和组成
为什么要坐标测量
为什么要坐标测量
复杂零部件 传统测量工具
坐标测量的特点
测量精度高
工作适应性强
测量结果一致性好
一次装夹完成尽可 能多的复杂测量 完成人工无法胜任 的测量工作
2、提高了三维测量的测量精度，目前高精度的坐标测量机的 单轴精度，每米长度内可达1um以内，三维空间精度可达1um2um。对于车间检测用的三坐标测量机，每米测量精度单轴也 达3um-4um。
3、由于三坐标测量机可与数控机床和加工中心配套组成 生产加工线或柔性制造系统，从而促进了自动生产线的发 展。
我国情况 平均每12年加工误差缩小一半 一般加工精度<0.01mm 超精密加工精度0.005μm 增长速度比国外低50%，约落后15～20年
加工中心精度提升历程（刀柄 ISO40 或HSK63）
工作精度每８年提升１倍
5、实现逆向（反求）工程的需要，例如随着模具生产的发展， 往往采用按制好的工件模型去仿制模具，故需要三维扫描测量 出工件轮廓曲线的数据。因此需要与“数控机床”或“加工中 心”相配合的三维检测技术。
1、越来越多的工件需要进行空间三维测量，而传统的 测量方法不能满足生产的需要。
传统的测量方法是指用传统测量工具（如千分表、量块、 卡尺等）进行的测量，属相对测量。
测量工具本身精度不高，人为误差较大 工具量程小、被测工件尺寸、形状受到限制 许多形状较复杂的测量任务(如曲面)难以实现 且占用机时较长
2、由于机械加工、数控机床加工及自动加工线的发展，生 产节拍的加快，加工一个零件仅有几十分钟或几分钟，要求 加快对复杂工件的检测。
4、随着三坐标测量机的精度不断提高，自动化程序不断发展， 促进了三维测量技术的进步，大大地提高了测量效率。尤其是 电子计算机的引入，不但便于数据处理，而且可以完成CNC的 控制功能，可缩短测量时间达95%以上。
5、随着激光扫描技术的不断成熟，同时满足了高精度测量 （质量检测）和激光扫描（逆向工程）多功能复合型的三坐标 测量机发展更好地满足了用户需求，大降低用户投入成本，提 高工作效率。
在三坐标测量机的软件系统中可以用图形方式显示原 CAD数学模型，再按照可视化方式从图形上确定被测点， 得到被测点的X、Y、Z坐标值及法向矢量，便可生成自动 测量程序。三坐标测量机可按法线方向对工件进行精确测 量，获得准确的坐标测量结果，也可与原CAD数学模型进 行比较并以图形方式显示，生成坐标检测报告（包括文本 报告和图表报告），全过程直观快捷，而用传统的检测方 法则无法完成。
例如：汽车和摩托车都采用流水生产线，每辆车上有几 千甚至上万个零件，这些零件是由专业化厂分散生产，最后 集中部装和总装，每隔几分钟就生产出一辆车。
3、在制造业中，大多数产品都是按照CAD数学模型在数 控机床上制造完成的，它与原CAD数学模型相比，确定其 在加工制造中产生的误差，就需用三坐标测量机进行测量。
三坐标测量机是由三个相互垂直的运动轴X，Y，Z建立起一个 直角坐标系，测头的一切运动都在这个坐标系中进行；测头的运动 轨迹由测球中心点来表示。测量时，把被测零件放在工作台上，测 头与零件表面接触，三坐标测量机的检测系统可以随时给出测球中 心点在坐标系中的精确位置。当测球沿着工件的几何型面移动时， 就可以得出被测几何型面上各点的坐标值。将这些数据送入计算机， 通过相应的软件进行处理，就可以精确地计算出被测工件的几何尺 寸、形状和位置公差等。
4、随着生产规模日益扩大，加工精度不断提高，除了需要高 精度三坐标测量机的计量室检测外，为了便于直接检测工件， 测量往往需要在加工车间进行，或将测量机直接串连到生产线 上。检验的零件数量加大，科学化管理程度加强，因而需要各 种精度的坐标测量机，以满足生产的需要。
1950年至2000年 50年内约提升两个数量级 平均每8年加工误差缩小一半