PC-DMIS初级培训讲义-第2课_图文

几何特征 坐标测量的原理 ? 坐标测量机的基本原理是将被测零件放入它允许的测量空间,精确地测出被 测零件表面的点在空间三个坐标位置的数值,将这些点的坐标数值经过计算 机数据处理,拟合形成测量元素,如圆、球、圆柱、圆锥、曲面等,如图所 示,再经过数学计算的方法得出其形状、位置公差及其它几何量数据。 2 几何特征拟合 ? 下面以圆为例说明特征生成及测头半径补偿的过程: ? 在圆上测量所需要的点; ? 用所有测点红宝石球心坐标拟合圆的特征,圆心点、半径为R1; ? 根据内圆或外圆类型,加上或减去测头半径r,得到实际被测圆半径R; 3 常规几何特征及其属性 ? 每种类型的几何特征都包含位置、方向及其他特有属性,通常: ? 用特征的质心(Centroid)坐标代表特征的位置, ? 用特征的矢量(Vector)表示特征的方向 ? 点 ? 直线 4 常规几何特征及其属性 ? 平面 ? 圆 5 常规几何特征及其属性 ? 圆柱 ? 圆锥 6 常规几何特征及其属性 ? 球 7 几何特征测量策略-推荐测点数 8 几何特征测量策略-推荐测点位置及分布 9 手动特征 ? 通过手动使用操纵盒在工件表面进行触测,得到不同类型的几何特征,叫做 手动特征,又称测量特征或测定特征。通过手动特征来获取几何特征的编程 方式常称为自学习编程。PC-DMIS软件包括以下手动特征类型: 10 手动特征测量注意事项 ? ? ? ? ? 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。 触测时的方向要尽量沿着测量点的法向矢量,避免测头“打滑”。 触测时应按下慢速键,控制好触测速度,测量各点时的速度要一致。 测量二维元素时,须确认选择了正确的工作(投影)平面。 测量点时,必须要找正,保证被测表面与某个坐标轴垂直。 11 坐标系 坐标和坐标系 ? 笛卡尔直角坐标系:符合右手定则的三条互相垂直的坐标轴和三轴相交的原点 ,构成了三维空间坐标系; ? 空间任意一点投影到三轴就会有三个相应的数值,即三轴的坐标,有了三轴的 坐标,也就能对应空间的点的位置,从而把空间点的位置进行了数字化描述。 右手定则保证了坐标系方向的唯一性。 13 机器坐标系 ? 机器回零后的坐标系称为机器坐标系。 ? 一般测量机的零点和坐标轴方向如图所示。 14 零件找正 ? 零件找正的两种方法: ? 1、把零件进行物理找正,使其平行于标尺; ? 2、把尺子找正,使尺子平行于零件,建立了零件坐标系,就是使用数学方法 找正尺子,所以不需要把零件与机器坐标系方向用物理方法找正了; 15 零件坐标系 ? 传统的测量仪器只能通过机械找正的办法来实现准确测量,这个过程操作复杂 、效率低、误差大,而三坐标测量软件提供了数学找正(Alignment)的功能 轻松解决了这个问题,这就是零件坐标系,所以三坐标测量不需要把零件与机 器坐标系进行精确找正,理论上只要大致平行、固定稳固即可。 ? 数学找正的实质是通过数学计算,在零件上用零件基准把坐标系方向找正到和 工件的方向一致(零件坐标系),操作步骤如下: ? 1. 测量一个平面; ? 2. 在建立坐标系菜单中,选择测量的平面和要找正的轴向,点“找正”; (相当于在机械找正中把零件平面和测量平板调整平行) ? 3. 在前侧面测量一条直线; ? 4. 在建立坐标系菜单中,选择测量的直线和要绕哪个轴旋转及旋转方向, 点“旋转”; (相当于在机械找正中把零件的侧面与测量平板的侧面调整平行) ? 5. 在建立坐标系菜单中,选择确定元垫底元素,点“原点”; (相当于在机械找正中把零件平移到与尺子起点对齐) 16 建立坐标系的基准元素选择 ? 通常选择能代表整个零件方向的主装配面或主装配轴线作为第一基准,因为 在装配中是借助该特征来确定方向;第二基准方向使用装配时的辅助定位面 或定位孔来确定.例如,有的零件存在两个辅助定位孔,此时就应该以两个定 位孔的连线作为第二基准方向;坐标系原点也通常由以上特征确定。 ? 基准特征的选取直接影响零件坐标系的精度。零件在设计的时候,会指定某 几个特征作为该零件的基准特征,我们在建立零件坐标系的时候,必须使用 图纸指定的基准特征来建立坐标系。如果设计图纸基准标注不合理或是没有 标注基准,这种情况下测量人员不能擅自指定基准特征,而应该将此情况反 馈给设计人员或是负责该产品技术开发的技术人员,由他们确定好基准特征 后才能开始测量。如果被测零件正在开发过程中或是进行试制的新产品,还 不能完全确定基准特征,可以选择加工精度最高、方向和位置具有代表性的 几个特征作为基准特征。 17 建立零件坐标系的五个步骤 ? 选择:第一基准元素(平面、圆柱)——找正 确定第一方向 ? 选择:第二基准元素(平面、圆柱、直线)——旋转 ? 选择:确定X原点的元素——原点 ? 选择:确定Y原点的元素——原点 ? 选择:确定Z原点的元素——原点 Z正 确定第二方向 确定X原点 确定Y原点 确定Z原点 Y正 绕 Z 轴 旋转 沿 Z 轴 平移 绕 Y 轴 旋转 沿 Y 轴 平移 绕 X 轴 旋转 X正 沿 X 轴 平移 18 工作平面和投影平面 ? 什么是工作平面?工作平面是一个视图平面,类似图纸上的三视图,你工作时 从这个视图平面往外看。若你在上平面工作,那么就是在Z正平面上工作。 ? 工作平面的选择是十分重要,PC-DMIS默认选择工作平面作为二维几何特征 的投影平面,特殊情况(比如测量斜平面上的圆)也可以从投影平面下拉列表 中选择某个平面特征作为投影平面,所以一般情况下,可以把工作平面可以等 同为投影平面。 19 移动,逼近,触测,回退 ? 触测点,逼近点,回退点,移动点 ? 逼近距离,回退距离 ? 移动速度,触测速度 20 零件坐标系的执行方式:手动/自动 按照零件坐标系执行的方式又分为:手动坐标系和自动坐标系; ? 手

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