三坐标测量机教材
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三坐标使用教程ppt课件
• 双数据区窗口，这两个数据区窗口同时显示不同 的数据区，主要包含以下内容：
• 1、元素数据区 • 2、坐标数据区 • 3、探头数据区 • 4、公差数据区 • 5、变量数据区 • 6、DMIS程序数据区 • 7、自定义视图数据区 • 8、测量方法
机器状态窗口
• 机器状态窗口包含5个面板: 机器位置窗口；数字 显示窗口(DRO1)；数字显示窗口(DRO2)；探头 设置窗口,信息和错误信息显示窗口。
测头校验-角度校验
测针校验一般在双数据区进行，在双数据区选择探头数据区， 然后把需要校验的角度选中，然后一起拖放到定义好的校验 规上，然后机器就会自动对测头角度进行打点校验。
注意：手动测头，如MH20I，必须根据提示， 旋转测头角度；标准球位置移动的情况下， 必须手动打点，确认标准球位置。
测量
• 三坐标测量主要分为3部分：手动测量、编 程测量和CAD导入测量
点此处切换
编程测量
打开软件右上角的“自学习状态”，打开后，测量、 公差、构造，DMIS编辑区都会有语言程序生成。
DMIS编辑区
自学习 状态
编程测量
语言程序执行过程中，机器走的是最短路径，元素 与元素之间需要插入“空间点”，避免碰撞。
编程工具栏
打开 保存 开始 停止
程序编好后，可以通过编程工具栏的保 存，把程序保存起来，下次测同一工件， 可以打开，然后点开始去执行。
信息
三坐标测量机的基本操作
一般三坐标测量工件，大致可以分为4个部分： 1.根据工件和要测量的尺寸要求，选择合适的测针 和角度，并进行校验；
2.测量需要参与计算和辅助计算的元素； 3.通过公差，求出需要的结果； 4.整理并保存报告。
测头校验
测量
公差
• 1、元素数据区 • 2、坐标数据区 • 3、探头数据区 • 4、公差数据区 • 5、变量数据区 • 6、DMIS程序数据区 • 7、自定义视图数据区 • 8、测量方法
机器状态窗口
• 机器状态窗口包含5个面板: 机器位置窗口；数字 显示窗口(DRO1)；数字显示窗口(DRO2)；探头 设置窗口,信息和错误信息显示窗口。
测头校验-角度校验
测针校验一般在双数据区进行，在双数据区选择探头数据区， 然后把需要校验的角度选中，然后一起拖放到定义好的校验 规上，然后机器就会自动对测头角度进行打点校验。
注意：手动测头，如MH20I，必须根据提示， 旋转测头角度；标准球位置移动的情况下， 必须手动打点，确认标准球位置。
测量
• 三坐标测量主要分为3部分：手动测量、编 程测量和CAD导入测量
点此处切换
编程测量
打开软件右上角的“自学习状态”，打开后，测量、 公差、构造，DMIS编辑区都会有语言程序生成。
DMIS编辑区
自学习 状态
编程测量
语言程序执行过程中，机器走的是最短路径，元素 与元素之间需要插入“空间点”，避免碰撞。
编程工具栏
打开 保存 开始 停止
程序编好后，可以通过编程工具栏的保 存，把程序保存起来，下次测同一工件， 可以打开，然后点开始去执行。
信息
三坐标测量机的基本操作
一般三坐标测量工件，大致可以分为4个部分： 1.根据工件和要测量的尺寸要求，选择合适的测针 和角度，并进行校验；
2.测量需要参与计算和辅助计算的元素； 3.通过公差，求出需要的结果； 4.整理并保存报告。
测头校验
测量
公差
蔡司三坐标培训教材
备注:几乎所有元素可以通 过这两种方式解决。
测量策略
备注:几乎所有元素可以通 要数据备份文件存放的路径
不同的元素有不同的测量策略 主探针 s<=0.
机器型号： CONTURA G2
方式定义,可以用测量机测量. 系统在默认状态下会有自己的坐标系，其原点在左上角。
常用的策略： 用主探针进行
探头允许最大承重50g 探针组定义、添加、删除
蔡司三坐标培训教 材
培训大纲
一、软件知识
（一）基本知识
基本操作 元素采集 测量策略 坐标系 特性输出 CNC编程 输出报告设置 探针校准 数据备份 机器配置
培训大纲
（一）曲线知识
曲线生成 曲线策略和评定 曲线输出
二、硬件知识及基本知识
（一）CONTURA G2知识 （二）基本知识
基本操作
定义安全参数 启动软件后，出现如下对话框图示1，直接确定，等待系统出现归零对话框图示2，点击确定。
量程：700*1000*600 附加坐标系和基本坐标系可以是相互独立的坐标系，也可以只在原有的基本坐标系之上修改需要的相关参数。
启动软件后，出1. 现如下定对话义框安图示全1平，直面接确定，等待系统出现归零对话框图示2，点击确定。 注备意注每 ：个常元用素的的椭2. 合圆理，打圆定点槽数，义。方回槽，退圆距环最离好不要自动识别， 模系型统编 在程默方认法状一态3. 样下。会有定自己义的探坐标针系，其原点在左上角。
坐标系
一、基本坐标系
笛卡尔坐标
圆柱坐柱
球坐标
坐标系
二、附加坐标系
资源→其它→坐标系
附加坐标系和基本 坐标系可以是相互独 立的坐标系，也可以 只在原有的基本坐标 系之上修改需要的相 关参数。
测量策略
备注:几乎所有元素可以通 要数据备份文件存放的路径
不同的元素有不同的测量策略 主探针 s<=0.
机器型号： CONTURA G2
方式定义,可以用测量机测量. 系统在默认状态下会有自己的坐标系，其原点在左上角。
常用的策略： 用主探针进行
探头允许最大承重50g 探针组定义、添加、删除
蔡司三坐标培训教 材
培训大纲
一、软件知识
（一）基本知识
基本操作 元素采集 测量策略 坐标系 特性输出 CNC编程 输出报告设置 探针校准 数据备份 机器配置
培训大纲
（一）曲线知识
曲线生成 曲线策略和评定 曲线输出
二、硬件知识及基本知识
（一）CONTURA G2知识 （二）基本知识
基本操作
定义安全参数 启动软件后，出现如下对话框图示1，直接确定，等待系统出现归零对话框图示2，点击确定。
量程：700*1000*600 附加坐标系和基本坐标系可以是相互独立的坐标系，也可以只在原有的基本坐标系之上修改需要的相关参数。
启动软件后，出1. 现如下定对话义框安图示全1平，直面接确定，等待系统出现归零对话框图示2，点击确定。 注备意注每 ：个常元用素的的椭2. 合圆理，打圆定点槽数，义。方回槽，退圆距环最离好不要自动识别， 模系型统编 在程默方认法状一态3. 样下。会有定自己义的探坐标针系，其原点在左上角。
坐标系
一、基本坐标系
笛卡尔坐标
圆柱坐柱
球坐标
坐标系
二、附加坐标系
资源→其它→坐标系
附加坐标系和基本 坐标系可以是相互独 立的坐标系，也可以 只在原有的基本坐标 系之上修改需要的相 关参数。
三坐标测量机的使用说明书.doc
三坐标测量机的使用说明一、开机步骤二、装验侧头三、建立零件坐标系四、手动测量特征元素五、形位公差评价六﹑如何生成﹑编辑数据报告和图形报告七﹑自动测量特征素八﹑构造特征元素九﹑对CAD图形的工件进行自动测量十﹑迭代法建立坐标系对测量的影响因素及日常保养一﹑压缩空气对测量仪的影响二﹑温度对测量仪的影响三﹑湿度对测量仪的影响四﹑影响测量仪的因素五﹑如何掌握测量仪的精度情况六﹑旋转测座的校正及使用七﹑Z轴的调整八﹑行程终开关的保护及调整九﹑测头回退失败的问题一.开机步骤1.开气：使气压稳定在0.4-0.5MPa2.开控制柜:测量机自检，这时控制器灯全亮，当部分灯灭，自检结束。
3.加电：按控制器Math star键4.打开PC-DIMS软件5.工作台“回家”作台“回家” ：每次开启控制柜，系统自检完毕，机器加电后进入PC-DIMS,软件会提示您“回家”，点击“确定”后，CMM三轴（Ｘ．Ｙ．Ｚ轴）会依次回到机械的零点，这个过程称之为“回家”二. 校验测头1.目的2.测杆校验的步骤3.查看结果1）：目的在进行工件测量时，在程序中出现的数值是软件记录测杆红宝石球心的位置，但实际是红宝石球表面接触工件，这就需要对实际的接触点与软件记录的位置沿着测点矢量方向进行测头半径.位置的补偿。
通过校验，消除以下三方面的误差：a.理论测针半径与实际测针半径之间的误差；b.理论测杆长度与实际测杆长度的误差；c.测头旋转角度之误差；通过检验消除以上三个误差得到正确的补偿值。
因此校验结果的准确度，直接影响工作的检测结果。
2）.测杆校验的步骤（1).新建测量程序输入图号（2).定义测头文件在文本框“侧头文件”一栏中填入文件名（3）.定义测头系统在“测头说明”下拉菜单中选中当前测量机上所使用的测头系统。
测头系统分五大部分：a.测座（PROBE）b.转接器（CONTER）c.测头（PROBE）d.加长杆（EXTENT）e.测针（TIP）4）.添加角度工件测量过程中使用的每个角度都是由A角B角构成的绕机器坐标系x轴旋转的角度为A角范围为0~105度；绕z轴旋转的叫定义为B 角，范围0 ~360度。
三坐标测量机培训讲义
三坐标测量机基础理论
三坐标测量机基础理论
2、三坐标测量机的测量过程： 、三坐标测量机的测量过程： 将被测物体置于三坐标测量空间的工作台 上，以手动或自动方式控制测头移动到被测 点上；测头接触到工件发出采点信号， 点上；测头接触到工件发出采点信号，由控 制系统采集当前机床三轴坐标相对于机床原 点的坐标值， 点的坐标值，再由计算机对数据进行处理和 输出；根据这些点的空间坐标值， 输出；根据这些点的空间坐标值，可得到被 测物体的直接尺寸，也可获得间接尺寸、形 测物体的直接尺寸，也可获得间接尺寸、 位公差及各种相关关系。 位公差及各种相关关系。
① 三坐标测量机对环境要求比较严格，开机前应按要求检查室内温度、湿 三坐标测量机对环境要求比较严格，开机前应按要求检查室内温度、
度，以保证测量精度； 以保证测量精度； 每天开机前，检查机床气源，放水放油，定期清洗空气过滤器、 ② 每天开机前，检查机床气源，放水放油，定期清洗空气过滤器、油水分 离器；还应定期检查机床气源前级的空气来源（ 离器；还应定期检查机床气源前级的空气来源（空气压缩机或集中供气 的储气罐）。原因：三坐标测量机使用理论上永不磨损的气浮轴承结构； 的储气罐）。原因：三坐标测量机使用理论上永不磨损的气浮轴承结构； ）。原因 如果气源不干净（含油、水或杂质等），会造成气浮轴承阻塞， ），会造成气浮轴承阻塞 如果气源不干净（含油、水或杂质等），会造成气浮轴承阻塞，严重时 造成气浮轴承和气浮导轨划伤，严重影响测量数据的准确性。 造成气浮轴承和气浮导轨划伤，严重影响测量数据的准确性。 每次开机前，清洁机床导轨（ 号汽油擦拭金属导轨、 ③ 每次开机前，清洁机床导轨（用120或180号汽油擦拭金属导轨、用无水 或 号汽油擦拭金属导轨 乙醇擦拭花岗岩导轨）。原因：三坐标测量机的导轨加工精度很高，与 乙醇擦拭花岗岩导轨）。原因：三坐标测量机的导轨加工精度很高， ）。原因 空气轴承的间隙很小，如果导轨面有灰尘或其它杂质， 空气轴承的间隙很小，如果导轨面有灰尘或其它杂质，容易造成气浮轴 承和导轨划伤。 承和导轨划伤。 保养过程中导轨不能涂抹油脂，防止吸附灰尘或其他杂质； ④ 保养过程中导轨不能涂抹油脂，防止吸附灰尘或其他杂质； 定期给光杆、丝杆、齿条上少量防锈油。 ⑤ 定期给光杆、丝杆、齿条上少量防锈油。
三坐标测量机基础理论
2、三坐标测量机的测量过程： 、三坐标测量机的测量过程： 将被测物体置于三坐标测量空间的工作台 上，以手动或自动方式控制测头移动到被测 点上；测头接触到工件发出采点信号， 点上；测头接触到工件发出采点信号，由控 制系统采集当前机床三轴坐标相对于机床原 点的坐标值， 点的坐标值，再由计算机对数据进行处理和 输出；根据这些点的空间坐标值， 输出；根据这些点的空间坐标值，可得到被 测物体的直接尺寸，也可获得间接尺寸、形 测物体的直接尺寸，也可获得间接尺寸、 位公差及各种相关关系。 位公差及各种相关关系。
① 三坐标测量机对环境要求比较严格，开机前应按要求检查室内温度、湿 三坐标测量机对环境要求比较严格，开机前应按要求检查室内温度、
度，以保证测量精度； 以保证测量精度； 每天开机前，检查机床气源，放水放油，定期清洗空气过滤器、 ② 每天开机前，检查机床气源，放水放油，定期清洗空气过滤器、油水分 离器；还应定期检查机床气源前级的空气来源（ 离器；还应定期检查机床气源前级的空气来源（空气压缩机或集中供气 的储气罐）。原因：三坐标测量机使用理论上永不磨损的气浮轴承结构； 的储气罐）。原因：三坐标测量机使用理论上永不磨损的气浮轴承结构； ）。原因 如果气源不干净（含油、水或杂质等），会造成气浮轴承阻塞， ），会造成气浮轴承阻塞 如果气源不干净（含油、水或杂质等），会造成气浮轴承阻塞，严重时 造成气浮轴承和气浮导轨划伤，严重影响测量数据的准确性。 造成气浮轴承和气浮导轨划伤，严重影响测量数据的准确性。 每次开机前，清洁机床导轨（ 号汽油擦拭金属导轨、 ③ 每次开机前，清洁机床导轨（用120或180号汽油擦拭金属导轨、用无水 或 号汽油擦拭金属导轨 乙醇擦拭花岗岩导轨）。原因：三坐标测量机的导轨加工精度很高，与 乙醇擦拭花岗岩导轨）。原因：三坐标测量机的导轨加工精度很高， ）。原因 空气轴承的间隙很小，如果导轨面有灰尘或其它杂质， 空气轴承的间隙很小，如果导轨面有灰尘或其它杂质，容易造成气浮轴 承和导轨划伤。 承和导轨划伤。 保养过程中导轨不能涂抹油脂，防止吸附灰尘或其他杂质； ④ 保养过程中导轨不能涂抹油脂，防止吸附灰尘或其他杂质； 定期给光杆、丝杆、齿条上少量防锈油。 ⑤ 定期给光杆、丝杆、齿条上少量防锈油。
自动三坐标测量机培训教材(PPT266页)
关机步骤
① 把测头座A角转到90度。(如A90B0角度)
② 将测量机的三轴移到左上方（接近回零的位置）。 ③ 退出AC-DMIS测量软件操作界面。 ④按下操纵盒及控制柜上的急停按钮。 ⑤ 关电脑。 ⑥ 关控制柜。 ⑦ 关气源（先关大气，后关小气） ⑧ 关总电源。
➢ 自动双旋转测头：(Head测头选项:PH10T
➢传动系统 ➢测头系统(英国雷尼绍)
4
5
6
7
光栅尺制造厂家：
Renishaw （雷尼绍） Heidenhain（海德汉）
RSF等等 ● 分辩率可选：1µm、 0.5µm、 0.2µm、
0.1µm、0.05µm、 0.01µm ● 信号可选：TTL信号，模拟正弦信号
光栅尺、读数头的宽范围安装适配性
● AC-DMIS 通用型CMM测量软件
● AC-OPTIC 通用光学CMM测量软件 ● EMRP 企业测量资源管理软件
2
3
● AC-GEAR 齿轮检测中心测量软件
● CMM专用测量软件：
叶片、齿轮、蜗轮、蜗杆、螺纹、凸轮、 统计，检
验
三、三坐标测量机分五大部分:
➢主机
➢控制系统(德国进口)
➢电机(日本三洋)
玻璃光栅尺 金属光栅尺
手操器：
➢ 无线遥控型功能如普通型 ➢ 简易性 : 只有三轴手动操纵杆 ➢ 普通型： 具有应急开关，手操器电源开关 单轴便能开关
机器操作方向适配开关 机器坐标系/工件坐标系切换
删除测点 取当前位置 速度调节旋钮
:
五、日常维护和保养：
①每天开机前，给三坐标测量机做保养: 擦拭机器的布分别是无尘布、 无尘纸、医用脱脂棉（任意一种布）； 擦拭机器的液体分别是无水酒精（高度乙醇99.7%以上）、120#航空汽油(任意一 种)擦拭导轨面和工作台面。
三坐标培训教程
三坐标培训教程标题：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，对工件进行评价和判断。
2.4 关闭设备测量完成后，关闭设备，并进行清洁和维护。
第三章：三坐标测量机的维护与保养3.1 设备清洁定期对三坐标测量机进行清洁，包括测量系统、工作台、导轨等部件。
3.2 探头校准定期对探头进行校准，保证测量精度。
3.3 润滑保养定期对设备的运动部件进行润滑保养，延长设备使用寿命。
3.4 故障排除遇到设备故障时，及时进行排查和维修，保证设备正常运行。
第四章：三坐标测量机的操作技巧与注意事项4.1 操作技巧（1）掌握测量程序的编写方法，提高测量效率。
三坐标测量机(CMM)课程 34页PPT文档
29
要素测量
30
公差检验
• 要素检验
31
形状位置公差检验
32
位置度公差检验
1.在选择“直径”状态下，公差呈圆或球状。 2. 选择进行位置度公差检验的要素。 3.循环中使用时则每次重复时要素的内存编号自动
加1。 4. 在选中“计算绝对值”状态下，在 “公称值”中
公称值。未选“计算绝对值”时, 可能出现负号。 5.指定输入公称值时的坐标系模式。 6. 如选择“球状”则会变为球状公差领域的3轴公
• 要注意：例如校正φ2.0的测头时，测针尺寸要尽量接近 φ2.0
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测头生成器
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1.选择测头显示 方向 2.测头图形 3.选择 4.选择列表 5.取消选择 6.重置 7.测头旋转半径 等 8.测头结构 9.测头尖端信息
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测头定义
• 根据数值指定定义测头的资料
21
座标系的建立
• 机械座标系 三坐标本身设定的座标系。
11
测头系统
• 三坐标测量机是用测头来拾取信号的，在三坐标 测量机上使用的测头，按结构原理可分为机械式、 光学式和电气式等；而按测量方法又可分为接触 式和非接触式两类。
12
接触式感应器
BHN710的感应器是Renishaw 的PH10M型 ECLIPSE550的感应器是ZEISS的ST3型 大多数CMM制造商的测头系统都选用Renishaw公 司的产品
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原点设定
1.设置指定坐标(X, Y, Z)原点。 2.可使用要素限于点、圆、楕圆、球、圆锥。 注意:使用线、面、圆柱时，请注意原点将被设置为要素中(例如： 线、线上)的某一种
28
设定坐标系
1. 调出工件坐标系。 2.指定调出坐标系的编号。 3. 按照已注册的一系列操作，可以很容易地设置工件坐标系。(本选择在CNC为ON 时不能使用) 注意：使用视像测头时，不能使用补正式样功能。
三坐标测量机教材
• • •
测头与零件坐标管理
测头管理： — 测头标定 — 测头校正 — 数据存储。 建立零件参考坐标系： — 定义三个相互垂直的坐标轴 — 零件坐标系原点相对于机器坐标系原点的位置 — 存储参考坐标系
输出设置
— 外围设备控制：
屏幕、打印机、文件
— 几何元素的输出格式控制：
测量值、误差值、完全值
光 栅 数据采集
测量机 电 缆
XYZ 驱动电机
应急按钮
X Y Z驱动电机状态 (过流、过热、断路等检测)
~220V
DEAC B3P控制系统框图
测量步骤
确 定 测量方案
开
机
测 头与零件 管理
输 出 测量报告
测量操作
输出设置
确定测量方案
分析图纸尺寸及形位公差要求以及零件的具体结构确定：
根据图纸设计基准确定测量基准 确定检测几何尺寸项和获取方式 __ 直接检测尺寸、 __ 通过间接测量构造尺寸 __ 计算几何元素之间的关系而获得尺寸 确定各几何元素所需要输出的参数项目。
MISTRAL070705功能简介
手动测量模式：
几何元素测量：点、线、面、孔、球、圆柱、圆锥、槽、抛物面、环 几何元素构造：点、线、面、孔、球、圆柱、圆锥、槽、抛物面、环 计算元素关系：元素间距离、相交、对称、投影、角度等关系 位置误差检测：平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、位置度、对称度
ห้องสมุดไป่ตู้
CNC测量模式：
电源板、逻辑运算板、电机驱动板、故障检测板
打印机
计算机
串行线
RENISHAW 测头控制盒
测 头
测量机主体
控制箱
手控盒
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光 栅 数据采集
测量机 电 缆
XYZ 驱动电机
应急按钮
X Y Z驱动电机状态 (过流、过热、断路等检测)
~220V
DEAC B3P控制系统框图
测量步骤
确 定 测量方案
开
机
测 头与零件 管理
输 出 测量报告
测量操作
输出设置
确定测量方案
分析图纸尺寸及形位公差要求以及零件的具体结构确定：
根据图纸设计基准确定测量基准 确定检测几何尺寸项和获取方式 __ 直接检测尺寸、 __ 通过间接测量构造尺寸 __ 计算几何元素之间的关系而获得尺寸 确定各几何元素所需要输出的参数项目。
1
2 3 4
5 6
TP20触发式测头
静态测头
7 6 8 9 10 11 5 4 13 3 2 14 15 16 (b) 25 12 20 21 22 23 24
19
1
26
27
(c)
28 X 17 Z (a) 18 29 30 31
(d)
SP80模拟扫描测头
激光非接触式测头
1 2 3 5
4
测头附件
Z
Z´
Y´
o´ o
X
X´
P
o
Y
X l1 m1 n1 Y = l2 m2 n2 Z l3 m3 n3
x´ y´+ z´
g h k
1.4三坐标测量机的分类
按CMM的技 术水平分类 按CMM的测 量范围分类 按CMM的精 度分类
数字显示及打印型
带有计算机进行数据处理型 计算机数字控制型 小型坐标测量机 中型坐标测量机 大型坐标测量机 精密型CMM 中、低精度CMM
测量机开启程序
•
开启气源：依次开启空压机、冷干机和测量机气源， 检查气压是否在0..4～0.5Mpa范围之内。 如果不在 此范围内则可通过气源调节阀调节。 开启电源：依次接通交流稳压电源，UPS电源，控制 箱电源和计算机电源。 启动测量程序： WTUTOR屏幕出现SOI页面。 机器初始化：依次单击“电源”、“初始化”键，机器完 成通讯和坐标初始化。
6
A-A
5 4 3 A 2
A
1
3 三坐标测量机的测量系统 3.1 标尺系统
机械式标尺系统（如精密丝杠加微分 鼓轮，精密齿条及齿轮，滚动直尺） 光学式标尺系统（如光学读数刻线尺，光 学编码器，光栅，激光干涉仪） 电气式标尺系统（如感应同步器，磁栅）
3.2 测头系统
机械接触式测头
(a)
(b)
(c)
(d)
MISTRAL070705功能简介
手动测量模式：
几何元素测量：点、线、面、孔、球、圆柱、圆锥、槽、抛物面、环 几何元素构造：点、线、面、孔、球、圆柱、圆锥、槽、抛物面、环 计算元素关系：元素间距离、相交、对称、投影、角度等关系 位置误差检测：平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、位置度、对称度
CNC测量模式：
三坐标测量机原理
• 一个基本模型 • 一个测头 • 三维坐标 • 三组坐标系
三维坐标
Z
o
X
Y
以X轴为主轴依次定义另两个轴
三坐标测量机原理
• 一个基本模型 • 一个测头 • 三维坐标 • 三组坐标系
• 机器坐标系（X，Y，Z ） • 工件坐标系（X ´ ，Y ´ ，Z ´ ） • 测头坐标系（A，B，C）
2.3 导轨
其结构中有六个气垫2（水平面四个，侧面两个），使得整个桥 架浮起。滚轮3受压缩弹簧4的压力作用而与导向块5紧贴，由弹 簧力保证气垫在工作状态下与导轨导向面之间的间隙。当桥架6 移动时，若产生扭动，则使气垫与导轨面之间的间隙量发生变化， 其压力也随之变化，从而造成瞬时的不平衡状态，但在弹簧力的 作用下会重新达到平衡，使之稳定地保持10μm的间隙量，以保 证桥架的运动精度。气浮导轨的进气压力一般为3～6个大气压， 要求有稳压装置。
TUTOR软件包
TUTOR软件包
TUTOR软件包
TUTOR软件包
TUTOR软件包
TUTOR软件包
TUTOR软件包
TUTOR软件包
TUTOR软件包
TUTOR软件包
TUTOR软件包
TUTOR软件包
TUTOR软件包
TUTOR软件包
TUTOR软件包
TUTOR软件包
三坐标测量机
1、三坐标测量机概述
1.1 三坐标测量机的产生 1.2 三坐标测量机的组成 1.3 三坐标测量机的工作原理
1.4 三坐标测量机的分类
1.1 三坐标测量的产生
三维测量工件增多
生产线节拍要求 在线检测需要 反求工程需要
进入20世纪80年代后，以ZEISS、LEITZ、DEA、LK、三丰、SIP、 FERRANTI、MOORE等为代表的众多公司不断推出新产品
三坐标测量机的工作原理
三坐标测量机基本原理
• 一个基本模型 • 一个测头 • 三维坐标 • 三组坐标系
三坐标测量机原理
• 一个基本模型 • 一个测头 • 三维坐标 • 三组坐标系
基本模型
G X
M
G： 测量点数据 X： 运算 M ：工件几何参数
基本模型
测 头
三坐标测量机原理
• 一个基本模型 • 一个测头 • 三维坐标 • 三组坐标系
电源板、逻辑运算板、电机驱动板、故障检测板
打印机
计算机
串行线
RENISHAW 测头控制盒
测 头
测量机主体
控制箱
手控盒
冷干机
油水分离
UPS
稳压源 220V
空气压缩机 380V
三坐标测量机系统构成框图
TU04 手控盒
计算机 DEAC B3 P 数控设备 电源板
LOG186卡
PWM24卡
PILZ 卡
RENISHAW 测 头
人工编制测量程序，测量机自动检测
自学习测量模式：
通过自学习模式下零件测量，生成零件测量程序
系统组成
•
系统构成
主体、控制箱、计算机、手控盒、测头控制箱、电源系统、气源系统
• 主体结构形式：
底座、测量工作台、立柱、X向支撑梁和导轨、Y向支撑梁和导轨、 Z轴部件、测头、驱动电机及测长系统
• 控制系统（ B3P）
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
4 3
5
2 6
1
7
测头附件
2 2
B
1 1 Y A
Z
(a)
(b)
X O
图3 叶片型面测量
测头及附件
4 三坐标测量的控制系统
* 控制系统的结构
手动型与机动型控制系统
CNC型控制系统
* 测量进给控制
* 控制系统的通信5 三来自标测量的软件系统* 人机对话和编程软件
图示及窗口编程方式 自学习编程方式 脱机编程 上位机编程
测 量 操 作
1. 直接测量 利用测量活动页的元素测量功能直接测量获得尺寸 2. 构造元素 利用测量存储的几何元素的特征点得到一个新 的元素或获得尺寸 3. 计算关系： 计算几何元素之间关系的而获得尺寸或形位误差 4.几何形状扫描
发动机零件反求
TUTOR软件包
TUTOR软件包
TUTOR软件包
* 测量软件包
* 系统调试软件
* 系统工作软件
内、外圆柱直齿轮和斜齿轮的测量
直伞齿轮测量
螺旋伞齿轮测量
叶片测量
整体叶轮测量
MISTRAL070705坐标测量主机
MISTRAL070705技术指标
测量机主要参数： 型号： MISTRAL 070705 有效行程： 710×660×460 mm 测量精度： 3.5+4×L/1000μ m 主体结构： 斜桥式、气浮导轨 分辨率： 0 .5μ m 系统构成： DEA测量机、计算机、 TUTOR 测量软件
1.2 三坐标测量的组成
机械系统
6 Y 3
电子系统
X
2
4 5
1
1—工作台 2—移动桥架 3—中央滑架 4—Z轴 5—测头 6—电子系统
1.3 三坐标测量机的工作原理
Z A
1
I OI 2
3
O
Y
X
要测量工件上一圆柱孔的直径，可以在垂直于孔轴线的截面I内 ，触测内孔壁上三个点（点1、2、3），则根据这三点的坐标值 就可计算出孔的直径及圆心坐标OI；
(e)
(f)
电气接触式动态测头
测杆安装在芯体上，而芯体 则通过三个沿圆周1200分布的钢 球安放在三对触点上，当测杆没 有受到测量力时，芯体上的钢球 与三对触点均保持接触，当测杆 的球状端部与工件接触时，不论 受到X、Y、Z哪个方向的接触力， 至少会引起一个钢球与触点脱离 接触，从而引起电路的断开，产 生阶跃信号，直接或通过计算机 控制采样电路，将沿三个轴方向 的坐标数据送至存储器，供数据 处理用。
• • •
测头与零件坐标管理
测头管理： — 测头标定 — 测头校正 — 数据存储。 建立零件参考坐标系： — 定义三个相互垂直的坐标轴 — 零件坐标系原点相对于机器坐标系原点的位置 — 存储参考坐标系
输出设置
— 外围设备控制：
屏幕、打印机、文件
— 几何元素的输出格式控制：
测量值、误差值、完全值
按CMM的结构形式分类
2 三坐标测量机的机械结构
2.1 结 构 形 式
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
(h)
(i)
(a)移动桥式
(b)固定桥式
(d)龙门式
(e)悬臂式
(h)横臂立柱式
2.2 工作台 早期的三坐标测量机的工作台一般是由铸铁 或铸钢制成的，但近年来，各生产厂家已广泛采 用花岗岩来制造工作台，这是因为花岗岩变形小、 稳定性好、耐磨损、不生锈，且价格低廉、易于 加工。有些测量机装有可升降的工作台，以扩大 Z轴的测量范围，还有些测量机备有旋转工作台， 以扩大测量功能。