1、三坐標(biāo)講義第一節(jié)課 學(xué)前知識(shí)一三坐標(biāo)概況1. 三坐標(biāo)組成三坐標(biāo)主要由以下幾部分組成：測(cè)量機(jī)主機(jī)，控制系統(tǒng)， 計(jì)算機(jī)（測(cè)量軟件）， 測(cè) 座、測(cè)頭系統(tǒng)。2. 測(cè)量機(jī)主機(jī)這是測(cè)量機(jī)的基本硬件，有多種結(jié)構(gòu)形式：移動(dòng)橋式： 活動(dòng)橋式測(cè)量機(jī)是使用最為廣泛的一種機(jī)構(gòu)形式。 特點(diǎn)是開敞性比 較好，視野開闊，上下零件方便。運(yùn)動(dòng)速度快，精度比 較高。有小型、中型、大型 幾種形式。固定橋式： 固定橋式測(cè)量機(jī)由于橋架固定，剛性好，動(dòng)臺(tái)中心驅(qū)動(dòng)、 中心光柵 阿貝誤差小，以上特點(diǎn)使這種結(jié)構(gòu)的測(cè)量機(jī)精度 非常高，是高精度和超高精度的測(cè) 量機(jī)的首選結(jié)構(gòu)。高架橋式： 高架橋式測(cè)量機(jī)適合于大型和超大型測(cè)量機(jī)，適合于航空、 航天、

2、 造船行業(yè)的大型零件或大型模具的測(cè)量。一般都采用 雙光柵、雙驅(qū)動(dòng)等技術(shù)，提高 精度。水平臂式： 水平臂式測(cè)量機(jī)開敞性好， 測(cè)量范圍大， 可以由兩臺(tái)機(jī)器共同組 成 雙臂測(cè)量機(jī)，尤其適合汽車工業(yè)鈑金件的測(cè)量。關(guān)節(jié)臂式： 關(guān)節(jié)臂式測(cè)量機(jī)具有非常好的靈活性，適合攜帶到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量， 對(duì)環(huán)境條件要求比較低。各種結(jié)構(gòu)三坐標(biāo)“圖” 以活動(dòng)橋式測(cè)量機(jī)為例，介紹三坐標(biāo)主要組成及功能： 工作臺(tái)（一般采用花崗石），用于擺放零件支撐橋架； 工作臺(tái)放置零件時(shí)，一 般要根據(jù)零件的形狀和檢測(cè)要求，選擇適合的夾具或支撐。要求零件固定 要可靠， 不使零件受外力變形或其位置發(fā)生變化。大零件可在工作臺(tái)上墊等高塊，小零件可 以放 在

3、固定在工作臺(tái)上的方箱上固定后測(cè)量。橋架，支撐 Z 滑架，形成互相垂直的三軸； 橋架是測(cè)量機(jī)的重要組成部分， 由主、附腿和橫梁、滑架等組成。橋架的驅(qū)動(dòng)部分和光柵基本都 在主腿一側(cè)，附腿 主要起輔助支撐的作用。由于這個(gè)原因，一般橋式測(cè)量機(jī)的橫梁長(zhǎng)度不超過 米， 超過這個(gè)長(zhǎng)度就要使用雙光柵等措施對(duì)附腿滯后的誤差進(jìn)行補(bǔ)償，或采用其他機(jī)構(gòu) 形式?；?，使橫梁與有平衡裝置的 Z 軸連接； 滑架連接橫梁和 Z 軸，其上有兩軸的全部氣浮塊和光柵的讀數(shù)頭、分氣座。氣浮塊和讀數(shù)頭的調(diào) 整比較復(fù)雜，直接影響測(cè)量機(jī)精度，不允許調(diào)整。導(dǎo)軌，具有精度要求的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向軌道，是基準(zhǔn)； 導(dǎo)軌是氣浮塊運(yùn)動(dòng)的軌道，是 測(cè)量機(jī)的基準(zhǔn)之

4、一。壓縮空氣中的油和水及空氣中的灰塵會(huì)污染導(dǎo)軌，造成導(dǎo)軌道 直線度誤差變大， 使測(cè)量機(jī)的系統(tǒng)誤差增大， 影響測(cè)量精度。 要保持導(dǎo)軌道完好， 避 免對(duì)導(dǎo)軌磕碰，定期清潔導(dǎo)軌。光柵系統(tǒng)（光柵、讀數(shù)頭、零位片），是基準(zhǔn)； 光柵系統(tǒng)是測(cè)量機(jī)的測(cè)長(zhǎng)基準(zhǔn)。 光柵是刻有細(xì)密等距離刻線的金屬或玻璃，讀數(shù)頭使用光學(xué)的方 法讀取這些刻線計(jì) 算長(zhǎng)度。為了便于計(jì)算由于溫度變化造成光柵長(zhǎng)度變化帶來(lái)的誤差，采用光柵 一端 固定，另一端放開，使其自由伸縮。另外在光柵尺座預(yù)置有溫度傳感器，便于有溫 度補(bǔ)償功 能的系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)溫度補(bǔ)償。 零位片的作用是使測(cè)量機(jī)找到機(jī)器零點(diǎn)。 機(jī)器零點(diǎn)是機(jī)器坐標(biāo)系的原點(diǎn)，是測(cè)量機(jī)誤差補(bǔ)償和測(cè) 量

5、機(jī)行程終控制的基準(zhǔn)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（伺服電機(jī)、傳動(dòng)帶）； 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由直流伺服電機(jī)、減速器、傳動(dòng)帶、 帶輪等組成。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的狀態(tài)會(huì)影響控制系統(tǒng)的參 數(shù)，不能隨便調(diào)整?？諝廨S承氣路系統(tǒng)（過濾器、開關(guān)、傳感器、氣浮塊、氣管）； 空氣軸承（又 稱氣浮塊）是測(cè)量機(jī)的重要部件， 主要功能是保持測(cè)量機(jī)的各運(yùn)動(dòng)軸相互無(wú)摩擦， 由 于氣浮塊的浮起高度有限而且氣孔很小，要求壓縮空氣壓力穩(wěn)定且其中不能含有雜 質(zhì)、油，也 不能有水。過濾器系統(tǒng)是氣路中的最后一道關(guān)卡，由于其過濾精度高， 非常容易被壓縮空氣中的 油污染，所以一定要有前置過濾裝置和管道進(jìn)行前置過濾 處理。氣路中連接的空氣開關(guān)和空氣傳 感器都具有保護(hù)功能，不能隨便

6、調(diào)整。支承（架）、隨動(dòng)帶。 小型測(cè)量機(jī)采用支架支撐測(cè)量機(jī)工作臺(tái)，中、大型測(cè)量 機(jī)一般采用千斤頂支撐工作臺(tái)。都采用三 點(diǎn)支撐，在一個(gè)支撐的一側(cè)，有兩個(gè)附助 支撐，只起保險(xiǎn)作用。每個(gè)支撐都有一個(gè)海綿墊，能夠 吸收振幅較小的震動(dòng)，如果 安裝測(cè)量機(jī)的附近有幅度較大的震動(dòng)源，要另外采取減震措施。三坐標(biāo)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖3. 控制系統(tǒng) 這是測(cè)量機(jī)的控制中樞，主要功能： 控制、驅(qū)動(dòng)測(cè)量機(jī)的運(yùn)動(dòng)，三軸同步、速度、加速度控制； 操縱盒或計(jì)算機(jī)指 令通過系統(tǒng)控制單元，按照設(shè)置好的速度、加速度，驅(qū)動(dòng)三軸直流伺服電機(jī)轉(zhuǎn) 動(dòng)， 并通過光柵和電機(jī)的反饋電路對(duì)運(yùn)行速度和電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，使三軸同步平穩(wěn) 的按指定 軌跡運(yùn)動(dòng)。

7、運(yùn)動(dòng)軌跡有飛行測(cè)量、 點(diǎn)定位兩種方式， 飛行方式測(cè)量效率高， 運(yùn)動(dòng)時(shí)停頓少。點(diǎn)定 位方式適合指定截面或指定位置的測(cè)量。可以通過語(yǔ)句進(jìn)行設(shè) 置。在進(jìn)入計(jì)算機(jī)指令指定的觸測(cè) 的探測(cè)距離時(shí)，控制單元會(huì)控制測(cè)量機(jī)由位置運(yùn) 動(dòng)速度轉(zhuǎn)換到探測(cè)速度，使測(cè)頭慢速接近被測(cè)零件。在有觸發(fā)信號(hào)時(shí)采集數(shù)據(jù)，對(duì)光柵讀數(shù)進(jìn)行處理； 當(dāng)通過操縱盒或計(jì)算機(jī)指 令控制運(yùn)動(dòng)的測(cè)量機(jī)測(cè)頭傳感器與被測(cè)零件接觸時(shí)，測(cè)頭傳感器（簡(jiǎn)稱 “測(cè)頭”） 就會(huì)發(fā)出被觸發(fā)的信號(hào)。信號(hào)傳送到控制單元后，立即令測(cè)量機(jī)停止運(yùn)動(dòng)（測(cè)頭保 護(hù)功能），同時(shí)鎖存此刻的三軸光柵讀數(shù)。這就是測(cè)量機(jī)測(cè)量的一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)。 根據(jù)補(bǔ)償文件，對(duì)測(cè)量機(jī)進(jìn)行 21 項(xiàng)誤差補(bǔ)償；

8、測(cè)量機(jī)在制造組裝完成后， 都要使用激光干涉儀和其它檢測(cè)工具對(duì) 21 項(xiàng)系統(tǒng)誤差（各軸的兩個(gè) 直線度、兩個(gè) 角擺誤差、自轉(zhuǎn)誤差、位置度誤差，三軸之間的兩個(gè)垂直度誤差， 共 21 項(xiàng)）進(jìn)行 檢 測(cè)，生成誤差補(bǔ)償文件，將這些誤差用軟件進(jìn)行補(bǔ)償，以保證測(cè)量機(jī)精度符合合同 的要求。測(cè) 頭觸發(fā)后鎖存的每一個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)都要經(jīng)過誤差計(jì)算、補(bǔ)償后再傳送給計(jì)算 機(jī)軟件。采集溫度數(shù)據(jù)，進(jìn)行溫度補(bǔ)償； 有溫度補(bǔ)償功能的測(cè)量機(jī)，可以根據(jù)設(shè)定的方 式自動(dòng)采取各軸光柵和被測(cè)零件的溫度，對(duì)于測(cè)量機(jī)和零件溫度由于偏離20 C帶來(lái)的長(zhǎng)度誤差進(jìn)行補(bǔ)償，以保持高精度。對(duì)測(cè)量機(jī)工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)（行程控制、氣壓、速度、讀數(shù)、測(cè)頭等），采取

9、保護(hù)措施； 控制系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)有故障診斷功能，對(duì)測(cè)量機(jī)正常工作及安全有影響的部 位進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)這些 有異?，F(xiàn)象時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)采取保護(hù)措施（停機(jī)，斷驅(qū)動(dòng)電 源），同時(shí)發(fā)出信息通知操作人員。對(duì)掃描測(cè)頭的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并控制掃描 : 配備有掃描功能的測(cè)量機(jī)，由于掃描測(cè)頭采集的數(shù)據(jù)量非常大，必須有專用的 掃描數(shù)據(jù)處 理單元進(jìn)行處理，并控制測(cè)量機(jī)按照零件表面形狀，保持掃描接觸的方 式運(yùn)動(dòng)。與計(jì)算機(jī)進(jìn)行各種信息交流。 雖然控制系統(tǒng)本身就是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，但是沒有與 外界交互動(dòng)介面，其內(nèi)部的數(shù)據(jù)都要通過 與上位計(jì)算機(jī)的通訊進(jìn)行輸入和設(shè)置?？?制信息和測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)都通過信息傳輸、交流。交流方式 主要是 RS232 接

10、口或網(wǎng)卡。 控制柜，控制器圖4. 計(jì)算機(jī)（測(cè)量軟件）計(jì)算機(jī)（又稱上位機(jī)）是數(shù)據(jù)處理中心，主要功能：對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置； 上位計(jì)算機(jī)通過“超級(jí)終端”方式，與控制系統(tǒng)進(jìn) 行通訊并實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置等操作。可以使 用專用軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試和檢測(cè)。進(jìn)行測(cè)頭定義和測(cè)頭校正，及測(cè)針半徑補(bǔ)償 : 不同的測(cè)頭配置和不同的測(cè)頭角 度，測(cè)量的坐標(biāo)數(shù)值是不一樣的。為使不同配置和不同測(cè) 頭位置測(cè)量的結(jié)果都能夠 統(tǒng)一進(jìn)行計(jì)算，測(cè)量軟件要求進(jìn)行測(cè)量前必須進(jìn)行測(cè)頭校正，以獲得測(cè) 頭配置和測(cè) 頭角度的相關(guān)信息。以便在測(cè)量時(shí)對(duì)每個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)針半徑補(bǔ)償，并把不同測(cè)頭角 度 測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)都轉(zhuǎn)換到“基準(zhǔn)”測(cè)頭位置上。建立坐標(biāo)系（零件找正

11、） 為測(cè)量的需要， 測(cè)量軟件以零件的基準(zhǔn)建立坐標(biāo)系統(tǒng)， 稱零件坐標(biāo)系。零件坐標(biāo)系可以根據(jù) 需要，進(jìn)行平移和旋轉(zhuǎn)。為方便測(cè)量，可以建 立多個(gè)零件坐標(biāo)系。對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和統(tǒng)計(jì)、處理； 測(cè)量軟件可以根據(jù)需要進(jìn)行各種投影、 構(gòu)造、擬和計(jì)算，也可以對(duì)零件圖紙要求的各項(xiàng)形位 公差進(jìn)行計(jì)算、評(píng)價(jià)，對(duì)各測(cè) 量結(jié)果使用統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。借助各種專用測(cè)量軟件可以進(jìn)行齒 輪、曲線、曲面 和復(fù)雜零件的掃描等測(cè)量。編程并將運(yùn)動(dòng)位置和觸測(cè)控制通知控制系統(tǒng)； 測(cè)量軟件可以根據(jù)用戶需要， 采用記錄測(cè)量過程和脫機(jī)編程等方法編程，可以對(duì)批量零件進(jìn) 行自動(dòng)和高精度的測(cè) 量或掃描。輸出測(cè)量報(bào)告； 在測(cè)量軟件中，操作員可以按照自己

12、需要的格式設(shè)置模板，并 生成檢測(cè)報(bào)告輸出。傳輸測(cè)量數(shù)據(jù)到指定網(wǎng)路或計(jì)算機(jī)。 通過網(wǎng)絡(luò)連接，計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行數(shù)據(jù)、 程序的輸入和輸出。軟件界面圖5. 測(cè)座、測(cè)頭系統(tǒng) 測(cè)座、測(cè)頭系統(tǒng)是數(shù)據(jù)采集的傳感器系統(tǒng)，主要功能： 測(cè)頭傳感器在探針接觸被測(cè)點(diǎn)時(shí)發(fā)出觸發(fā)信號(hào) : 測(cè)頭部分是測(cè)量機(jī)的重要部件，測(cè)頭根據(jù)其功能有：觸發(fā)式、掃描式、非接觸 式（激光、光 學(xué)）等。觸發(fā)式測(cè)頭是使用最多的一種測(cè)頭，其工作原理是一個(gè)開關(guān) 式傳感器。當(dāng)測(cè)針與零件產(chǎn) 生接觸而產(chǎn)生角度變化時(shí)，發(fā)出一個(gè)開關(guān)信號(hào)。這個(gè)信 號(hào)傳送到控制系統(tǒng)后，控制系統(tǒng)對(duì)此刻的 光柵計(jì)數(shù)器中的數(shù)據(jù)鎖存，經(jīng)處理后傳送 給測(cè)量軟件，表示測(cè)量了一個(gè)點(diǎn)。掃描式測(cè)頭有兩

13、種工作模式：一種是觸發(fā)式模式，一種是掃描式模式。掃描測(cè) 頭本身具有三 個(gè)相互垂直的距離傳感器，可以感覺到與零件接觸的程度和矢量方 向，這些數(shù)據(jù)作為測(cè)量機(jī)的控 制分量，控制測(cè)量機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡。掃描測(cè)頭在與零件 表面接觸、運(yùn)動(dòng)過程中定時(shí)發(fā)出信號(hào)，采集光柵數(shù)據(jù)，并可以根據(jù)設(shè)置的原則過濾 粗大誤差，稱為“掃描”。掃描測(cè)頭也可以觸發(fā)方式工作， 這種方式是高精度的方 式，與觸發(fā)式測(cè)頭的工作原理不同的是它采用回退觸發(fā)方式。測(cè)頭控制器（PI200、PI7）控制測(cè)頭工作方式轉(zhuǎn)換（TP2O0 TP7） ; TP200、 TP7 測(cè)頭是高精度測(cè)頭，它們的特點(diǎn)是靈敏度高， 可以接比較長(zhǎng)的測(cè)針。但是靈敏 度 高會(huì)造成測(cè)量

14、機(jī)高速運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)誤觸發(fā)。測(cè)頭控制器控制測(cè)頭在測(cè)量機(jī)高速運(yùn)動(dòng)時(shí) 處于高阻 （不靈敏）狀態(tài)，觸發(fā)時(shí)進(jìn)入靈敏狀態(tài)度轉(zhuǎn)換。在手動(dòng)方式時(shí)一般都是以 操縱盒的“速度控制鍵” 進(jìn)行控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換，即低速運(yùn)動(dòng)時(shí)是測(cè)頭的靈敏狀態(tài)。 測(cè)座控制器根據(jù)命令控制測(cè)座旋轉(zhuǎn)到指定角度。 測(cè)座控制器可以用命令或程序控制并驅(qū)動(dòng)自動(dòng)測(cè)座的旋轉(zhuǎn)到指定位置。手動(dòng)的 測(cè)座只能由人 工手動(dòng)方式旋轉(zhuǎn)測(cè)座。 測(cè)頭（針）更換架可以在程序運(yùn)行中，自動(dòng) 更換測(cè)頭（針），避免程序中的人工干預(yù)，提高 測(cè)量效率。各系列測(cè)頭座，測(cè)頭，加長(zhǎng)桿，測(cè)針圖二三坐標(biāo)原理1. 運(yùn)動(dòng)原理 運(yùn)動(dòng)部件是通過氣浮與花崗巖導(dǎo)軌之間形成一層氣膜來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)部件懸浮，再 由伺服系統(tǒng)驅(qū)

15、動(dòng)其運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)所需功率小，不用擔(dān)心導(dǎo)軌磨損。氣浮與導(dǎo)軌接觸圖2. 測(cè)量原理 一把尺子，當(dāng)規(guī)定了其正方向和原點(diǎn)，則這把尺子就相當(dāng)于一個(gè)數(shù)軸；假如 兩把尺子相互垂直放置，規(guī)定了兩把尺子的正方向，并且交點(diǎn)為原點(diǎn)，這樣就形成 一個(gè)平面直角坐標(biāo)系；同樣，三把尺子相互垂直放置，規(guī)定了三把尺子的正方向， 并且規(guī)定三把尺子交點(diǎn)為原點(diǎn)，這樣就形成一個(gè)空間直角坐標(biāo)系。三坐標(biāo)三軸導(dǎo)軌上都貼有高精度光柵尺，運(yùn)動(dòng)部件上裝有讀取光柵信號(hào)的裝置 叫讀數(shù)頭，讀數(shù)頭與光柵尺的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生坐標(biāo)變化，當(dāng)規(guī)定了三軸光柵尺零位后， 讀數(shù)頭就讀取的是當(dāng)前機(jī)器坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值，讀數(shù)頭再把數(shù)據(jù)通過控制系統(tǒng)傳遞 到電腦、軟件。這樣我們就在軟件

16、上看到的當(dāng)前坐標(biāo)值。光柵尺、讀數(shù)頭“圖”3. 計(jì)數(shù)原理1、在 坐 標(biāo) 空 間 中 ， 可 以 用 坐 標(biāo) 來(lái) 描 述 每 一 個(gè) 點(diǎn) 的 位 置2、多個(gè)點(diǎn)可以用數(shù)學(xué)的方法擬合成幾何元素，如：面、線、圓、圓柱、圓錐等。3、利用幾何元素的特征，如：圓的直徑、圓心點(diǎn)、面的法矢、圓柱的軸線、圓錐頂 點(diǎn)等可以計(jì) 算這些幾何元素之間的距離和位置關(guān)系、進(jìn)行形位公差的評(píng)價(jià)。4、將復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式編寫成程序軟件，利用軟件可以進(jìn)行特殊零件的檢測(cè)。齒輪、 葉片、曲線 曲面、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等。5、主要算法是最小二乘法。三、 氣源系統(tǒng)1. 氣路走向2. 氣源系統(tǒng)控制原理3. 注意事項(xiàng)四、手操器 MCU lite-2急停開關(guān) 速

17、度旋鈕測(cè)頭中斷旨示燈設(shè)備狀態(tài)旨示燈快慢速選鍵測(cè)頭中斷按鍵解除錯(cuò)誤鍵五三坐標(biāo)維護(hù)及開關(guān)機(jī)步驟一、開機(jī)前維護(hù)1、打開室內(nèi)空調(diào)，調(diào)整溫度到 20士 2C。2、檢查空壓機(jī)機(jī)油油位是否正常。3、放掉油水（或氣水）分離器內(nèi)的水。4、檢查電路、氣路，保證滿足使用要求。5、清理導(dǎo)軌上障礙物，用脫脂棉沾取 120#汽油擦拭導(dǎo)軌，在擦拭導(dǎo)軌過程中要向一 個(gè)方向擦拭，不能來(lái)回擦拭，也不能擦到光柵尺上。二開機(jī)步驟：1. 打開氣源，工作壓力大于2. 接通系統(tǒng)總電源、打開控制柜電源（旋轉(zhuǎn)到“ ON位置）3. 打開電腦4. 打開急停開關(guān)（順時(shí)針旋轉(zhuǎn)），打開控制柜和手操器上急停開關(guān)5. 打開 UCCservice、打開 Ra

18、tionalDMIS。6. 機(jī)器回零（速度旋鈕不能太?。┤?關(guān)機(jī)步驟1. 用手控器移到機(jī)器到安全位置（三軸離零位100mm）2. 把測(cè)座旋轉(zhuǎn)到 A90 B180 的安全位置3. 按下操縱盒或控制柜上的急停按鈕4. 保存數(shù)據(jù)，退出 RationalDMIS 、 UCCservice 測(cè)量軟件5. 關(guān)閉電腦6. 斷開控制柜總電源、關(guān)閉設(shè)備總氣源開關(guān)7. 關(guān)閉空氣壓縮機(jī)電源六. 客戶基礎(chǔ)知識(shí)摸底1. 電腦操作2. 機(jī)械知識(shí)（識(shí)圖能力），計(jì)量知識(shí)（形為公差及誤差分析）3. 立體幾何、立體解析幾何4. 計(jì)算機(jī)語(yǔ)言第二節(jié)課 測(cè)頭校正一、測(cè)頭校正的目的1. 校正各測(cè)針的位置關(guān)系。需圖示講解2. 校正當(dāng)前環(huán)境

19、下測(cè)針的半徑。需圖示講解二、測(cè)針的旋轉(zhuǎn)方向A角：上下旋轉(zhuǎn)（MH20l,MH8等A角范圍0° - 90 ° ;PH10T,PH10M等A角范圍0° -105°）B角：圍繞Z軸旋轉(zhuǎn)（左負(fù)右正旋轉(zhuǎn)）（-180 °、+180°）。MH20I,MH8等 A、B分度角15°為一刻度。PH10T,PH10M等 A B分度角°為一刻度。三、測(cè)頭構(gòu)建測(cè)頭構(gòu)建示圖（以MH20I為例）測(cè)頭構(gòu)建示圖（以PH10T為例）測(cè)針：3. 測(cè)針命名： 測(cè)針加長(zhǎng)桿：M2 30 X 3 TO M2 螺紋-長(zhǎng)度x直徑-螺紋M2 20 X 4螺紋-長(zhǎng)度x紅

20、寶石直徑四、更新效驗(yàn)規(guī)1 標(biāo)準(zhǔn)球支撐桿直徑© 10- © 12 （mm標(biāo)準(zhǔn)球直徑© 19- © 標(biāo)準(zhǔn)球的坐姿為豎直放置 根據(jù)實(shí)際情況定更新校驗(yàn)規(guī)，校驗(yàn)規(guī)取名，輸入直徑標(biāo)準(zhǔn)球手動(dòng)測(cè) 5 點(diǎn)，“”接受，再跟據(jù)實(shí)際修改支撐桿直徑。2. 根據(jù)實(shí)際需求添加針位， 在測(cè)針界面拖拽所要校正的針位名稱到校驗(yàn)規(guī)， 開始“繼 續(xù)”。3. 校正測(cè)針時(shí)應(yīng)注意哪些問題： 根據(jù)待測(cè)位置擺放工件的情況和精度要求，選擇合理的測(cè)針。 保證測(cè)針和各接合點(diǎn)緊固和清潔干凈。 確保相關(guān)配置參數(shù)正確。 根據(jù)測(cè)量的需要，確定測(cè)針的針位方向。 校正后，觀察形狀誤差和測(cè)針半徑是否正常。第三節(jié)課 基本幾何

21、元素測(cè)量 一矢量的概念矢量是測(cè)量機(jī)應(yīng)用中的一個(gè)非常重要的概念，要牢固掌握。矢量是物理學(xué)和數(shù)學(xué)中一個(gè)表示力、速度等等一個(gè)概念。在測(cè)量機(jī)的應(yīng)用中主 要使用它在表示方 向上的意義。幾何矢量：在空間有一定長(zhǎng)度和一定方向的線段。簡(jiǎn)稱“矢量”。 單位矢量：長(zhǎng)度為一個(gè)單位長(zhǎng)的矢量叫“單位矢量”。測(cè)量機(jī)中使用的矢量都 是單位矢量。矢量在坐標(biāo)軸上的投影，稱為矢量在坐標(biāo)軸上的分解，又稱為矢量的坐標(biāo)。 通過矢量的坐標(biāo)，可以知道矢量的空間方向。矢量的用途，觸測(cè)（回退）方向、面的法矢、線的方向矢量、圓柱軸線的方向矢 量、圓錐的 軸線矢量 二測(cè)量軟件如何描述幾何元素（元素的特征）1、面，均值點(diǎn)、法向矢量。2、線，均值點(diǎn)、

22、方向矢量、工作平面（投影面）。3、圓，圓心、直徑（半徑）、工作平面（投影平面）。4、圓柱，均值點(diǎn)（軸線上）、直徑（半徑）、軸線方向矢量。5、圓錐，錐頂點(diǎn)、錐角（半角）、錐的軸線矢量。 球，球心、直徑（半徑）。 圓、圓柱、圓錐、球有內(nèi)、外之分三元素的測(cè)量方法、結(jié)果定義和補(bǔ)償方向1、點(diǎn)、Y、Z 表示該點(diǎn)在當(dāng)前坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值； i ，j ， k 表示矢量方向。 測(cè)針半徑補(bǔ)償方法：如右圖b. 手動(dòng)采點(diǎn)時(shí)，因?yàn)椴牲c(diǎn)方向無(wú)法控制，所以規(guī)定探測(cè)方向與那一坐標(biāo)軸夾角最小 就延該軸方向補(bǔ)償測(cè)針半徑。（斜面上采點(diǎn)要選取工作平面）c. 自動(dòng)采點(diǎn)時(shí)，根據(jù)給定的矢量方向補(bǔ)償。2、直線a. 測(cè)點(diǎn)數(shù)：大于等于 2個(gè)點(diǎn)X、

23、Y、乙 表示該直線中點(diǎn)在當(dāng)前坐標(biāo)系下坐標(biāo)值。i、j、k:表示該直線的矢量方向（與 X、Y、Z的夾角的cos值。b. 直線的正方向： 是起點(diǎn)指向終點(diǎn)。c. 測(cè)針半徑補(bǔ)償方法:探測(cè)方向與球心連線所確定一平面，在該平面內(nèi)沿垂直于球心連線的方向補(bǔ)償半徑d. 注意:探測(cè)方向與理論補(bǔ)償方向的夾角不能大于 45°。e. 計(jì)算方法:當(dāng)測(cè)的點(diǎn)數(shù)大于 2 時(shí)，先針對(duì)觸發(fā)瞬間紅寶石球心采用 最小二乘法或最小條件法 擬合直線，再延垂直該直線的方向補(bǔ)償半徑。3、平面a. 測(cè)點(diǎn)數(shù)：4個(gè)點(diǎn)（在平面最大的范圍內(nèi)均勻取點(diǎn)）X、Y、乙 表示平面中心點(diǎn)的坐標(biāo)值。i、j、k:表示平面的法線與X、Y、Z的夾角的COS直。Fo

24、rm：表示平面度誤差。b. 平面的正方向：是向?qū)嶓w的外部為正。c. 測(cè)針半徑補(bǔ)償方法：用觸發(fā)瞬間測(cè)針球心擬合一平面，沿垂直于平面的方向補(bǔ)償半徑。d. 當(dāng)測(cè)的點(diǎn)數(shù)大于 3 時(shí)，先針對(duì)觸發(fā)瞬間紅寶石球心采用最小二乘法或最小條件法 擬合平面，再延垂直該平面的方向補(bǔ)償半徑。四、球a. 測(cè)點(diǎn)數(shù)：5個(gè)點(diǎn)（在球面最大的范圍內(nèi)取點(diǎn)）X、Y、乙表示球心在當(dāng)前坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值。D:表示球的直徑。Form：表示球的圓度誤差。b. 當(dāng)測(cè)的點(diǎn)數(shù)大于 4 時(shí)，先針對(duì)觸發(fā)瞬間紅寶石球心采用最小二乘法擬合球，補(bǔ)償 半徑。五、圓柱測(cè)量方法：每個(gè)截面上測(cè)4個(gè)點(diǎn)，截面數(shù)2個(gè)截面 X、Y、乙表示第中心截面圓心坐標(biāo)值。i、j、k:表示

25、圓柱的軸線與X、Y、Z的夾角的COS直 直徑：表示圓柱的直徑。距離：表示所測(cè)圓柱最大截面跨距。Form：表示圓柱度的誤差。 圓柱的正方向：從第一截面圓指向最后一截面圓。六、圓錐 測(cè)量方法：與圓柱相同X、Y、乙表示錐頂點(diǎn)的坐標(biāo)值。i、j、k:表示圓柱的軸線與X、Y、Z的夾角的COS直。角度：表示圓錐的錐角。距離:表示所測(cè)圓錐最大截面跨距。Form：表示圓錐度的形狀誤差。圓錐的正方向:遠(yuǎn)離是實(shí)體（外錐正方向從大圓指向頂點(diǎn)，內(nèi)錐正方向從頂點(diǎn)指向 大圓）七、圓測(cè)量方法：（在圓周最大范圍內(nèi)均勻采點(diǎn)）1. 直接測(cè)量。（缺點(diǎn)是圓要擺正）2. 在圓的表面上取點(diǎn)，以平面為矢量取圓的 4個(gè)點(diǎn)。先測(cè)矢量（垂直于圓柱

26、軸線的基準(zhǔn)）平面，再在圓周上 4個(gè)點(diǎn)作圓。（在作圓時(shí)，把該平面拖 放到“最靠近的CRD平面”，接受。）3. 先測(cè)基準(zhǔn)并找正，再在圓周上取4個(gè)點(diǎn)作圓。4. 向量創(chuàng)建測(cè)量：先在端面按設(shè)定點(diǎn)數(shù)測(cè)點(diǎn)，再在圓周上均勻測(cè)4個(gè)點(diǎn)作圓。元的計(jì)算方法：最小二乘法（常規(guī)計(jì)算方法）；最大空?qǐng)A法（也叫最大內(nèi)貼圓即內(nèi) 圓做位置度最大實(shí)體原則計(jì)算時(shí)用 MM）C ；最小覆蓋圓 （也叫最小外接圓即外圓做做 位置度最大實(shí)體原則計(jì)算時(shí)用 LMC）X、Y、乙表示圓心的坐標(biāo)值。D:表示圓的直徑。Form：表示圓度的誤差。八、圓弧測(cè)量方法：與圓相同X、Y、乙表示圓心的坐標(biāo)值。R:表示圓弧半徑。A: 表示所測(cè)圓弧圓角度。Form：表示圓

27、度的誤差。測(cè)點(diǎn)數(shù)：?的圓弧5個(gè)點(diǎn)以上V?的圓弧10個(gè)點(diǎn)以上v ?到？的圓弧20個(gè)點(diǎn)以上 V ?的圓弧測(cè)不準(zhǔn)九、橢圓測(cè)量方法：與圓相同測(cè)點(diǎn)數(shù)； 6個(gè)點(diǎn)X、Y、乙表示橢圓的坐標(biāo)值L:表示橢圓的長(zhǎng)軸 W :表示橢圓的短軸I1,J1,K1 ：表示橢圓的長(zhǎng)軸的方向。十、方槽 測(cè)量方法：如右圖所示X、Y、乙表示方槽中心點(diǎn)的坐標(biāo)值 L、W表示方槽的長(zhǎng)和寬I1,J1,K1 ：表示方槽的長(zhǎng)邊的方向。十一、圓槽1. “2圓圓鍵槽”測(cè)量方法：如右圖所示2. “圓槽”測(cè)量方法：如右圖所示、Y、乙表示圓槽中心點(diǎn)的坐標(biāo)值 L、W分別表示圓槽的長(zhǎng)和寬 I1,J1,K1 ：表示圓槽的長(zhǎng)邊的方向十二、圓環(huán) 測(cè)量方法：如右圖所示

28、X、Y、乙表示圓環(huán)的中心坐標(biāo)值R：表示分度圓的半徑（如右圖 R r :表示截面圓半徑（如右圖r）總結(jié) ：點(diǎn)、圓、圓弧、橢圓、球、方槽、圓槽定義為點(diǎn)元素直線、圓柱、圓錐定義為線元素（包含構(gòu)造線元素）。十三、未知曲線掃描 先測(cè)起始點(diǎn)、再測(cè)方向點(diǎn)，最后測(cè)終止點(diǎn)。再把測(cè)正移動(dòng)到起始點(diǎn)附近 - 掃描 十四、位置曲面掃面 先測(cè)起始點(diǎn)、再測(cè)方向點(diǎn)，測(cè)終止點(diǎn)，最后測(cè)邊界點(diǎn)。再把測(cè)正移動(dòng)到起始點(diǎn)附近 - 掃描。第四節(jié)課 構(gòu)造元素的測(cè)量一、分中1. 點(diǎn)元素與點(diǎn)元素求對(duì)稱 結(jié)果為：兩點(diǎn)連線線段中心點(diǎn)坐標(biāo)值或過中點(diǎn)并垂直于兩點(diǎn)連線的平面。2. 線元素與線元素求對(duì)稱 結(jié)果為：點(diǎn)、線、面； 通常我們需要過兩條直線公垂線段

29、中心的角平分線。其他結(jié)果根據(jù)情況而定3. 平面與平面求對(duì)稱 結(jié)果為：兩個(gè)平面的角平分面。其他情況視情況而定。4. 分中結(jié)果種類很多，以上為常見情況，特殊情況請(qǐng)參考軟件說(shuō)明書。二、平行1. 過直線（線元素）外一點(diǎn)（點(diǎn)元素）作該線的平行線。2. 過平面外一點(diǎn)（點(diǎn)元素）作該面的平行平面。三、相交1. 線（軸線）與線（軸線）相交 結(jié)果為：兩條直線公垂線段中點(diǎn)的坐標(biāo)值。2. 直線與圓球相交 結(jié)果為：把直線投影到與圓所在的平面內(nèi)，再與圓求相交。3. 直線與圓柱相交分為直線與表面相交，直線與軸線相交。4. 圓與圓相交 兩個(gè)圓必須在同一平面內(nèi)，相交的結(jié)果為兩個(gè)點(diǎn)（如下圖）：5. 平面與圓柱相交 平面和圓柱的軸

30、線相交：結(jié)果為點(diǎn)。 平面和圓柱的表面相交 結(jié)果為過圓柱軸線與平面交點(diǎn)處的圓柱上的圓（要求是平面的垂直線與圓柱的夾 角小于 1°，自動(dòng)調(diào)整為圓。）否則為曲線。6. 圓柱（圓錐）與圓柱（圓錐）相交分為： 軸線與軸線相交 軸線與表面相交 表面與軸線相交 表面與表面相交：結(jié)果為曲線。四、垂線1. 過直線（線元素）外一點(diǎn)（點(diǎn)元素）作該線的平行垂直線。2. 過平面外一點(diǎn)（點(diǎn)元素）作該面的垂直平面。五、相切通過點(diǎn)元素（簡(jiǎn)化為點(diǎn)的元素、簡(jiǎn)化為線的元素、圓元素、測(cè)量點(diǎn)），相貼與相貼 元素（可簡(jiǎn)化為線元素、平面元素、圓元素、圓柱元素），可得到直線元素、平面 元素。例如下圖：過圓外一點(diǎn)有兩條線與該圓相切。

31、六、投影把點(diǎn)元素或線元素投影到平面上進(jìn)行下一步運(yùn)算：例如下圖要求兩空中心距所有可能情況下面一一介紹：A 可能的構(gòu)造結(jié)果元素有 : 點(diǎn)元素, 、直線元素、 圓元素, 、圓弧元素 , 、橢圓元素B " 投影"構(gòu)造元素可以是 : 點(diǎn)元素、邊界點(diǎn)元素、直線元素、圓元素、圓弧元素、橢圓元素、鍵槽元素。關(guān)于測(cè)量點(diǎn) :用戶可以從元素屬性頁(yè)中拖放測(cè)量點(diǎn)條目到構(gòu)造窗口中的元素輸入框 , 拖放后元素輸入框會(huì) 變?yōu)槿缦聢D所示 : ，其中圖標(biāo)表示當(dāng)前拖放的是測(cè)量點(diǎn)且是實(shí)際值 , 當(dāng)是理論值時(shí)圖 標(biāo)為.輸入框中顯示的是測(cè)量點(diǎn)所在的元素的名稱 , 右邊的數(shù)字表示此測(cè)量點(diǎn)是元素的第幾 個(gè) 測(cè) 量 點(diǎn) .

32、 通 過 測(cè) 量 點(diǎn) 構(gòu) 造 產(chǎn) 生 的 DMIS 語(yǔ) 句 如 下 CONST/POINT,F(PROJPT1),PROJPT,FA(CIR1)1C"投影到"構(gòu)造元素可以是：直線元素、平面元素、圓元素、圓弧元素、圓柱元素、圓錐元素、圓 球元素、橢圓元素、鍵槽元素、曲線元素、曲面元素、工作平面。七、平移A 可能的構(gòu)造結(jié)果元素有 ： 點(diǎn)元素、邊界點(diǎn)元素、直線元素、平面元素、圓元素、圓弧元素、圓柱 元素、圓錐元素、圓球元素、橢圓元素、鍵槽元素、曲線元素。B " 移動(dòng)"構(gòu)造元素可以是 ： 點(diǎn)元素、邊界點(diǎn)元素、直線元素、平面元素、圓元素、圓弧元素、圓柱 元素、圓錐

33、元素、圓球元素、橢圓元素、鍵槽元素、曲線元素。根據(jù)不同的移動(dòng)方式和拖放的 " 移動(dòng)方式 " 構(gòu)造元素 , 移動(dòng)參數(shù)輸入窗口會(huì)自動(dòng)顯示出不同的參數(shù) 輸入窗口 .C.平移方式有以下三種如下圖所示：1. 以當(dāng)前坐標(biāo)系為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行距離平移；2. 以當(dāng)前坐標(biāo)系為標(biāo)準(zhǔn)給定平移的矢量方向，輸入平移距離；3. 材料偏移：及元素縮放。八、擬合元素組合構(gòu)造A 可能的構(gòu)造結(jié)果元素有 ：直線元素、 平面元素、圓元素、圓柱元素、 圓錐元素、 圓球元素。B 構(gòu)造元素可以是 ： 可以簡(jiǎn)化為點(diǎn)的元素、曲線元素、測(cè)量點(diǎn) 。 例如：下圖要求用四個(gè)小圓圓心組合一個(gè)大分度圓九、鏡像元素鏡像計(jì)算指將點(diǎn)、線、面等元素關(guān)

34、于某一元素做出它的鏡像元素 十、邊界要邊界構(gòu)造的元素可以是直線元素 , 平面元素 ,圓柱元素和圓錐元素 .要邊界構(gòu)造的 元素窗口接受從元素?cái)?shù)據(jù)區(qū)和圖形區(qū)拖放元素 .要構(gòu)造的元素分為：點(diǎn)元素與平面元素兩種。根據(jù)所需結(jié)果不同所需構(gòu)造元素?cái)?shù)目也有不同。一、圓錐計(jì)算 用一個(gè)點(diǎn)元素及圓元素構(gòu)造出一個(gè)圓錐元素。構(gòu)造方式有 "直徑"," 距離"和"頂點(diǎn)"3 種, 選擇不同的構(gòu)造方式 ,旁邊的參數(shù)輸入窗口 會(huì)隨之變化 .十二、極限只能構(gòu)造出點(diǎn)元素。極值選項(xiàng)有 "最小極值點(diǎn) "和"最大極值點(diǎn) "兩個(gè)選項(xiàng). 當(dāng)構(gòu)造

35、方法選擇"VEC"方式時(shí)，給定向量輸入窗口用來(lái)輸入構(gòu)造需要的向量值十三、平移平面將平面進(jìn)行指定距離平移，共有 3 個(gè)距離參數(shù)輸入窗口 , 用來(lái)指定相距 3 個(gè)構(gòu)造元 素的偏移距離 D1,D2,D3.十四、元素變換1. " 轉(zhuǎn)換"元素列表窗口接受從元素?cái)?shù)據(jù)區(qū)或直接從圖形區(qū)拖放元素. " 轉(zhuǎn)換"元素列表窗口左邊 "標(biāo)簽名"一欄顯示的是拖放元素的名稱 , 右邊的 "只轉(zhuǎn)換理論元素 "一 欄用來(lái)設(shè)置是否只是轉(zhuǎn)換理論元素 , 如果選中其中的復(fù)選框就會(huì)在轉(zhuǎn)換時(shí)只轉(zhuǎn)換理 論元素, 如果不選中就會(huì)同時(shí)轉(zhuǎn)換理論元

36、素和實(shí)際元素 （如果實(shí)際元素存在 ）.2. " 轉(zhuǎn)換"坐標(biāo)系輸入窗口用來(lái)輸入轉(zhuǎn)換前后的坐標(biāo)系. " 轉(zhuǎn)換"坐標(biāo)系輸入窗口接受從坐標(biāo)系數(shù)據(jù)區(qū)拖放坐標(biāo)系 .十五、多點(diǎn)偏移平面構(gòu)造元素列表窗口接受從元素?cái)?shù)據(jù)區(qū)或直接從圖形區(qū)拖放元素 . 構(gòu)造元素列表窗 口的左邊一欄顯示拖放的元素的名稱 , 右邊一欄用來(lái)輸入距離拖放元素的偏移距離 默認(rèn)情況下 , 當(dāng)拖放到列表窗口中的元素的偏移距離為 0, 用戶可以通過鼠標(biāo)單擊列 表窗口中的偏移距離來(lái)編輯輸入合適的偏移距離 .十六、拷貝創(chuàng)建元素理論元素可以從元素?cái)?shù)據(jù)區(qū)圖形區(qū)拖放，此窗口僅接受理論元素十七、Sweep構(gòu)造Sweep構(gòu)

37、造：可拖放的元素為二維元素第五節(jié)課 坐標(biāo)系的建立一、坐標(biāo)系的概念1、制定了正向的直線稱為軸，加入刻度后稱為數(shù)軸?？梢员硎军c(diǎn)的 1D 位置。2、在平面上選定兩條互相垂直的數(shù)軸，分別指定這兩條數(shù)軸的正向，把兩數(shù)軸的交點(diǎn)稱為原點(diǎn)， 形成一個(gè)平面（直角）坐標(biāo)系（2D）。平面坐標(biāo)系可分為四個(gè)象限, 用不同符號(hào)組合，可以表示 點(diǎn)在各象限的位置。（見下圖）3、 三條互相垂直的坐標(biāo)軸和三軸相交的原點(diǎn)，構(gòu)成三維空間坐標(biāo)系（3D）?？臻g 的任意一點(diǎn)投 影到三軸就會(huì)有三個(gè)相應(yīng)的數(shù)值， 有了三軸相應(yīng)數(shù)值， 就對(duì)應(yīng)空間點(diǎn)。 即把點(diǎn)數(shù)字化描述。 空間坐標(biāo)系有 8 個(gè)褂限，用不同正負(fù)號(hào)組合可以分辨出點(diǎn)的 空間所在的褂限和位

38、置。 有三個(gè)工作（投影）平面 XY、 YZ、 XZ 可以進(jìn)行點(diǎn)（元素） 的投影。 坐標(biāo)系可以根據(jù)需要進(jìn)行平移、旋轉(zhuǎn)。4、坐標(biāo)測(cè)量機(jī)中的坐標(biāo)系原 始 坐 標(biāo) 系 （ 開 機(jī) 時(shí) 的 坐 標(biāo) 系 ， 沒 有 意 義 ） 。 在打開控制系統(tǒng)的瞬間，光柵計(jì)數(shù)單元開始工作，雖然這時(shí)測(cè)量機(jī)符合坐標(biāo)系 的定義，但由于這時(shí)測(cè)量機(jī)系統(tǒng)誤差補(bǔ)償程序沒有被激活，所以這個(gè)“原始坐標(biāo)系” 對(duì)于我們沒有意義。機(jī)器坐標(biāo)系（回機(jī)器零位后的坐標(biāo)系，又稱機(jī)器坐標(biāo)系）。測(cè)量機(jī)開機(jī)執(zhí)行了“回家”過程后，測(cè)量機(jī)三軸光柵都從機(jī)器零點(diǎn)開始計(jì)數(shù)， 補(bǔ)償程序被激活，測(cè)量機(jī)處于正常工作狀態(tài)，這時(shí)測(cè)量的點(diǎn)坐標(biāo)都相對(duì)機(jī)器零點(diǎn)， 稱“機(jī)器坐標(biāo)系”。零

39、件坐標(biāo)系（利用零件的基準(zhǔn)建立的坐標(biāo)系）。 在測(cè)量機(jī)過程中，我們往往需要利用零件的基準(zhǔn)建立坐標(biāo)系來(lái)評(píng)價(jià)公差、進(jìn)行 輔助測(cè)量、指 定零件位置等，這個(gè)坐標(biāo)系稱“零件坐標(biāo)系”。建立零件坐標(biāo)系要根 據(jù)零件圖紙指定的 A、 B、C 基準(zhǔn)的順序指定第一軸、第二軸和坐標(biāo)零點(diǎn)。順序不能 顛倒。零件坐標(biāo)系的使用非常靈活、方便， 可以為我們提供很多方便。甚至可以利 用零件坐標(biāo)系生成我們測(cè)不到元素。為方便測(cè)量一些特殊的數(shù)據(jù)，可以利用零件坐標(biāo)系進(jìn)行輔助測(cè)量。6、 零件坐標(biāo)系的意義找正零件（零件的放置與機(jī)器坐標(biāo)系不平行）； 零件在工作臺(tái)上放置時(shí)不可能與機(jī)器坐標(biāo)系完全重合，在測(cè)量過程中會(huì)因投影 平面等問 題出現(xiàn)誤差，所以要

40、使用零件的基準(zhǔn)來(lái)建立坐標(biāo)系，又稱“找正零件”。建立零件基準(zhǔn)；在一些求距離、觀察坐標(biāo)位置、求輪廓、位置度等計(jì)算時(shí)，需要使用零件基準(zhǔn)， 建立零 件坐標(biāo)系后，可以以這些基準(zhǔn)為參照，方便我們得出結(jié)論。指出零件放置的位置，運(yùn)行程序；在編制 零件 的測(cè)量程序時(shí)，多數(shù)情況下要以零件坐標(biāo)系為基礎(chǔ)來(lái)編制。這樣 在零件位置變化時(shí)，只要粗建零件坐標(biāo)系，就可使程序自動(dòng)運(yùn)行測(cè)量。使零件與 CAD 模型坐標(biāo)系一致；在使用 CAD 模型的情況下，首先要使被測(cè)零件與 CAD 模型的坐標(biāo)系統(tǒng)一致， 以獲得 零件的理論數(shù)據(jù)，便于進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量、編程、進(jìn)行輪廓比對(duì)、輸出檢測(cè)報(bào)告 等。零件坐標(biāo)系可以根據(jù)需要建立若干個(gè)。二、基準(zhǔn)的選取原

41、則是：1. 先考慮裝配基準(zhǔn)，再考慮設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，最后考慮加工基準(zhǔn)。2. 選擇精度要求高的作為基準(zhǔn)。3. 選擇較長(zhǎng)軸線或較大平面作為基準(zhǔn)。三、坐標(biāo)系的建立思想 第一步 ：激活機(jī)器坐標(biāo)系（回到機(jī)床坐標(biāo)系下）。 第二步：找正第一軸。 一般情況下，用第一基準(zhǔn)來(lái)確定第一軸。1. 確定第一軸的元素一般為是平面和線元素。2. 平面確定第一軸的含義：把某一坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)至與待平面的法線平行 當(dāng)選擇+X、+Y、+Z坐標(biāo)軸的正方向與平面的正方向一致；選擇 -X、-Y、-Z坐標(biāo)軸 的正方向與平面的正方向相反。3. 線元素確定第一軸的含義：把某一坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)至該線平行。當(dāng)選擇+X、+Y +Z坐標(biāo)軸的正方向與該線的正方向一致。選

42、擇 -X、-Y、-Z坐標(biāo)軸 的正方向與該線的正方向相反。第三步：確定第二軸（也叫平面內(nèi)找正）。 一般情況下，第二基準(zhǔn)確定第二軸。1. 確定第二軸的元素，一般情況下為線元素（構(gòu)造線元素）。平面也可以確定第二 軸，是用平面的法線確定第二軸。2. 確定第二軸的含義：先把該線投影到第一基準(zhǔn)平面上，或延第一基準(zhǔn)軸線方向投 影（軟件內(nèi)部進(jìn)行），再把某一坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)至某一投影后的直線平行。當(dāng)選擇+X、+Y +Z坐標(biāo)軸的正方向與該線的正方向一致。選擇 -X、-Y、-Z坐標(biāo)軸 的正方向與該線的正方向相反。3. 當(dāng)?shù)诙鶞?zhǔn)面與第一平面不垂直時(shí)，第二基準(zhǔn)要測(cè)平面，作確定第二軸的元素或 兩平面交線作確定第二軸的元素。總

43、結(jié)：第一軸和確定第二軸確定 X、 Y、 Z 三個(gè)坐標(biāo)軸的方向，坐標(biāo)平移是確定坐標(biāo) 系的位置。第四步：坐標(biāo)平移（也叫置零位） ，目的是確定坐標(biāo)系原點(diǎn)。 常用的，三軸同時(shí)坐標(biāo)平移。當(dāng)確定坐標(biāo)系原點(diǎn)的位置時(shí)，可使用該方法。（比如 球心、對(duì)稱中心、交點(diǎn)處、投影處、垂足點(diǎn)處等等）1. 先平移兩個(gè)坐標(biāo)軸的方向，再平移第三軸的方向。（比如當(dāng)圖紙要求，把坐標(biāo)系 原點(diǎn)放到某一圓心和某一平面上時(shí)，可以使用此方法。）2. 三軸分別坐標(biāo)平移。 （比如圖紙要求，把坐標(biāo)系原點(diǎn)放到方形工件菱角上（交點(diǎn)） 時(shí)，可以使用該方法。）判定一：判斷組成坐標(biāo)系原點(diǎn)的三個(gè)平面，是否與三個(gè)坐標(biāo)軸垂直。若垂直可使用 方法 1和 3，如果不垂

44、直，就只能使用方法 1。判定二：當(dāng)圖紙要求把坐標(biāo)系原點(diǎn)放到某一平面上時(shí)，判斷該平面與哪一個(gè)坐標(biāo)軸 垂直，就把哪個(gè)坐標(biāo)軸的方向平移。判定三：當(dāng)圖紙要把坐標(biāo)系原點(diǎn)放到某一坐標(biāo)值時(shí)，判斷該圓所在的軸線與哪一個(gè) 坐標(biāo)值平行，就把另外兩個(gè)坐標(biāo)值的方向平移。第五步：理論坐標(biāo)系變換1. 理論坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn) 旋轉(zhuǎn)的正方向遵守右手規(guī)則。2. 理論坐標(biāo)系平移向正方向平移為正，向負(fù)方向平移為負(fù)。四、坐標(biāo)系創(chuàng)建1. 坐標(biāo)平移 將坐標(biāo)系進(jìn)行不超過三軸的位置平移，平移不會(huì)改變坐標(biāo)系軸向。更新理論值 : 新坐標(biāo)系創(chuàng)建后 , 元素理論值會(huì)變換到新坐標(biāo)系下 , 所以在變換前元素 理論值與在 "理論坐標(biāo)系 " 下

45、的理論值相同 .預(yù)覽：當(dāng)這個(gè)按鈕可用時(shí) , 點(diǎn)擊此按鈕用戶可以在圖形區(qū)觀看到要產(chǎn)生的新坐標(biāo)系 但這個(gè)按鈕不新生成任何坐標(biāo)系 .添加坐標(biāo)系：這個(gè)按鈕以新坐標(biāo)系窗口中的名稱創(chuàng)建一個(gè)新坐標(biāo)系 . 但不激活這個(gè) 坐標(biāo)系成為當(dāng)前坐標(biāo)系 .添加/激活坐標(biāo)系：這個(gè)按鈕執(zhí)行 添加坐標(biāo)系 按鈕的功能,同時(shí)激活這個(gè)新坐標(biāo)系 成為當(dāng)前坐標(biāo)系2. 坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)將坐標(biāo)系進(jìn)行單個(gè)軸向旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度可以手動(dòng)填入，也可以使用元素， 使用元素是需要將左下角“使用元素”選項(xiàng)打鉤。旋轉(zhuǎn)好后預(yù)覽，添加激活。3. 生成坐標(biāo)系 建立坐標(biāo)系一般使用元素為面、線、點(diǎn)三個(gè)元素，點(diǎn)有時(shí)候會(huì)是一個(gè)圓元 素來(lái)使用，軟件會(huì)默認(rèn)使用圓心為坐標(biāo)原點(diǎn)，其他兩個(gè)

46、元素類似。拖放好元素后， 可以在元素前方方向選項(xiàng)選擇坐標(biāo)軸方向， 根據(jù)需求來(lái)定， 如果拖放元素不符合建立坐標(biāo)系需要元素，則無(wú)法預(yù)覽，在一切都正確情 況下預(yù)覽，然后添加激活。4. 三點(diǎn)偏移坐標(biāo)系創(chuàng)建一個(gè)平面 ,這個(gè)平面是通過分別輸入與可簡(jiǎn)化為點(diǎn)的元素的距離 , 同 時(shí)是這個(gè)平面方向和選擇的新坐標(biāo)軸方向?qū)R. 將坐標(biāo)原點(diǎn)平移到這個(gè)平面是可選的。5. 三點(diǎn)擬合坐標(biāo)系 指測(cè)量三個(gè)實(shí)際點(diǎn)，然后輸入數(shù)模理論上所測(cè)三點(diǎn)的理論數(shù)值，然后添加 激活坐標(biāo)系。6. 兩點(diǎn)偏移坐標(biāo)系兩點(diǎn)偏移是在 2維平面中進(jìn)行的 .它只在 3維"當(dāng)前坐標(biāo)系 "的其中一個(gè)平面中進(jìn)行 . 可選擇的平面有XY平面,YZ平

47、面,和ZX平面.當(dāng)選擇一個(gè)工作平面后，相應(yīng)的輸入 窗口（青線框和紫線框 ）就會(huì)改變它們的坐標(biāo)類型 （例如從 X, Y 變到 Y , Z） 第一個(gè)可簡(jiǎn)化為點(diǎn)的元素在這個(gè)新坐標(biāo)系中的位置值將與右邊的輸入窗口 （青線框） 中的數(shù)值相同 , 同時(shí)第二個(gè)可簡(jiǎn)化為點(diǎn)的元素，在這個(gè)新坐標(biāo)系中的偏移值也由右 邊的輸入窗口決定 （ 下面會(huì)進(jìn)一步說(shuō)明 ）.7. 六點(diǎn)擬合坐標(biāo)系主要應(yīng)用于數(shù)模對(duì)齊工件。 使用輸入列表窗口中的 6 個(gè)精確的可簡(jiǎn)化為點(diǎn) 的元素來(lái)創(chuàng)建一個(gè)新坐標(biāo)系 , 使這些點(diǎn)在新坐標(biāo)系中的位置值與輸入列表 窗口中顯示的數(shù)值相同或最接近 .選擇正確的坐標(biāo)系很重要 . 六點(diǎn)擬和的功能是創(chuàng)建一個(gè)修正轉(zhuǎn)換將當(dāng)前坐

48、 標(biāo)系映射為新坐標(biāo)系 .8. 多點(diǎn)擬合坐標(biāo)系主要應(yīng)用于無(wú)法直接建立坐標(biāo)系模型對(duì)齊時(shí)。 使用輸入列表窗口中的所有可簡(jiǎn) 化為點(diǎn)的元素來(lái)創(chuàng)建一個(gè)新坐標(biāo)系 , 使這些點(diǎn)在新坐標(biāo)系中的位置值與輸入列表窗 口中顯示的數(shù)值相同或最接近。9. 合并坐標(biāo)系主要用于數(shù)模對(duì)齊工件。通過變換一個(gè)已存在的坐標(biāo)系來(lái)創(chuàng)建新坐標(biāo)系 . 這種變換 與其他兩種坐標(biāo)系是相同的關(guān)系選擇正確的坐標(biāo)系很重要 . 這個(gè)坐標(biāo)系窗口的功能是創(chuàng)建一個(gè)修正轉(zhuǎn)換將當(dāng)前坐 標(biāo)系映射為新坐標(biāo)系 .這個(gè)窗口默認(rèn)會(huì)顯示當(dāng)前坐標(biāo)系的名稱 . 可以從坐標(biāo)系數(shù)據(jù)窗口拖放某個(gè)坐標(biāo)系到 這個(gè)窗口 ." 基準(zhǔn)坐標(biāo) "中的坐標(biāo)系可以是當(dāng)前坐標(biāo)系也可以

49、是其他坐標(biāo)系 ." 當(dāng)前坐 標(biāo) 系 " 經(jīng) 過 變 換 產(chǎn) 生 一 個(gè) 新 坐 標(biāo) 系 .注意：合并坐標(biāo)系不產(chǎn)生任何 DMIS語(yǔ)句. 注意:三點(diǎn)擬和坐標(biāo)系只更新元素列表窗口中的元素理論值到新坐標(biāo)系中創(chuàng)建坐標(biāo)系方法 II主要用于數(shù)模對(duì)齊工件。使用所有可簡(jiǎn)化為點(diǎn)的元素來(lái)創(chuàng)建一個(gè)新坐標(biāo)系其中第一組 3 個(gè)元素是主要數(shù)據(jù) , 第二組 2 個(gè)元素是次要數(shù)據(jù) , 第三組 1 個(gè)元素是最次要數(shù)據(jù) .11. 快速 3-2-1 創(chuàng)建坐標(biāo)系典型的 3-2-1 創(chuàng)建工件坐標(biāo)系的步驟如下：1、測(cè)量用于建立零件找正的幾何特征，通常測(cè)量零件的一個(gè)平面2、測(cè)量必要的其他幾何特征，用來(lái)鎖定零件的自由度3、

50、設(shè)為原點(diǎn)，建立坐標(biāo)系，鎖定工件12. CAD對(duì)齊做數(shù)模工件對(duì)齊。取出CAD上 3個(gè)理論元素，拖放到“ CAD上 3個(gè)元素”框里，然 后使用操作盒控制機(jī)器， 手動(dòng)依次測(cè)量 3 個(gè)對(duì)應(yīng)的實(shí)際元素， 從而實(shí)現(xiàn)數(shù)模和工件 快速對(duì)齊的目的。注意：在拖放時(shí)，元素列表窗口中的元素?cái)?shù)量必須嚴(yán)格為3 個(gè)。13. 迭代對(duì)齊用于數(shù)模對(duì)齊工件。使用可控制自由度的測(cè)量點(diǎn)，并使 CAD數(shù)模參與運(yùn)算，來(lái)創(chuàng)建一個(gè)新坐標(biāo)系。最大迭代次數(shù) : 是一個(gè)整型值或整型變量 , 用來(lái)控制迭代的最大次數(shù) 變換值 :RationalDMIS 用這個(gè)收斂值作為迭代退出的條件 .14. 坐標(biāo)系映射不象其他的坐標(biāo)系操作窗口， 這個(gè)窗口不會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新坐標(biāo)系。 這個(gè)窗口用來(lái)顯示 兩個(gè)已存在的坐標(biāo)系的關(guān)系，包括平移和旋轉(zhuǎn)。3 個(gè)旋轉(zhuǎn)和 3 個(gè)平移映射原始坐標(biāo)系和變換后坐標(biāo)系的關(guān)系。顯示的結(jié)果 是表示以原始坐標(biāo)系為基礎(chǔ)，坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)的情況和坐標(biāo)原點(diǎn)平移的情況。第六節(jié)課 公差 一、形位公差的概念各項(xiàng)目的特征綜合表二、尺寸公差測(cè)量方法：1. 距離 按照?qǐng)D紙要求，測(cè)兩個(gè)元素求距離a. 兩個(gè)孔線求中心距：講課時(shí)請(qǐng)舉例并練習(xí)。先測(cè)矢量（垂直與孔軸線）平面，再測(cè)兩個(gè)圓投影到矢量