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Pc-Dmis初级培训教程_图文

Pc-Dmis
初级培训教程

培训课程目标

Course Objectives

? 了解为什么并且如何进行测头校正 ? 完全理解如何建立零件坐标系 ? 学会如何编辑零件的测量程序 ? 从头到尾编制合理的有条理的工件测量程序

直角坐标系

直角坐标系

直角坐标系
Z
Microval Older Mistral

MicroXcel &
Xcel Machine 坐标轴规定

Z

Scirocco & Typhoon Machine
坐标轴规定

Y
X X

Y

直角坐标系

测量机的空间范 围可用一个立方 体表示。立方体 的每条边是测量 机的一个轴向。 三条边的交点为 机器的原点。

Z

Y

原点

X

直角坐标系

每个轴被分成许 Z 多相同的分割来 表示测量单位。 10 测量空间的任意 一点可被期间的 唯一一组X、Y 、Z值来定义。 5
5

Y
10

0

| | | | 5 | | | |10

X

直角坐标系

实例 1

Z

测量点的坐标分 10 别是:

X = 10 Y=5 Z=5
0
5 10 5

Y

| | | | 5 | | | | 10

X

直角坐标系

实例 2
测量点的坐标分 10 别是:

Z

X=0 Y=0
5 10 5

Y

Z=5
0

| | | | 5 | | | | 10

X

直角坐标系

实例 3

Z

测量点的坐标分 10 别是:

X = 10 Y = 10
5 10 5

Y

Z=0
0

| | | | 5 | | | |10

X

测座和触发测头

关节旋转测座

测座的A角 以7.5 °分 度从0 °旋 转到105 °

A 角旋转

关节旋转测座

B角从-180 °到 180 °以7.5 ° 的分度(按顺时 针、逆时针)旋 转
B 角旋转

关节旋转测座

正如TP20这样的机械测头 ,包括3个电子接触器,当 测杆接触物体使测杆偏斜 时,至少有一个接触器断 开,此时机器的X、Y、Z 光栅被读出。这组数值表 示此时的测杆球心位置。 接触器断开

测头校正

测头校正

测头校正对所定义测头的 有效直径及位置参数进行 测量的过程。为了完成这 一任务,需要用被校正的 测头对一个校验标准进行 测量。

未知直径和 位置的测头

已知直径并且可以 溯源到国家基准的 标准器。

测头校正

在实物基准的每个测量点 的球心坐标同它的已知道 直径比较。有效的测头直 径是通过计算每个测量点 所组成的直径与已知直径 的差值

有效测头半 径

运行 PcDmis

运行 PcDmis

PcDmis 文件管理器界面

运行 PcDmis

选择这一图 标可以产生 一个新文件 夹

运行 PcDmis

这个新文件夹 可以改名为用 户名或操作员 姓名

运行 PcDmis

打开一个 已生成的 文件。 建立一个新 文件。

运行 PcDmis

输入你 要建立 的文件 名 输入相 应的测 量信息

设置所需 的测量单 位非常重 要。(公 、英制)

产生测头文件

产生测头文件

第一步
输入测头 文件名, 然后按回 车键,这 时测头没 被定义显 示为高亮 度。

产生测头文件

第二步
从这里用 鼠标单击 下拉菜单

从清单中选 择测座类型

产生测头文件

第三步
从清单中 选择测头 附件

产生测头文件

第四步
从清单中选 择相应的传 感器如: Tp20, Tp200 等

产生测头文件

第五步
从测头清单 中选择所用 的测杆,如 :4 *20 (直 径、长度)

产生测头文件

Step 6 从加入测头角度 按钮输入测头
度。 定义结束时 测头系统的 配置完全图 示化显示出 来。

产生测头文件
第七步

需要追加其 它角度,可 通过输入每 一个A、B角 ,然后对其 进行校验测 量。

如果需要多组 复合角度,可 以通过A、B 角的起始角, 它们的增量和 终止角的输入 来实现。

产生测头文件
第八步

当所需的测 头位置全部 输入后,选 择“测量” 。

产生测头文件
第九步 单击“测量”按 钮进行测头校验 。 选择手动或自 动校验测头。

输入测量标 准球的点数 。

Pc-Dmis的工作平面

PC-DMIS 的工作平面

在 PC-DMIS中, 当计 算2D距离时,和其它 软件一样,工作平面 的选择非常重要。有 效的工作平面是:

Z+ XYZY+ X+

PC-DMIS 的工作平面

?
?

什么是工作平面
工作平面是我们当前所看的方向。例如:当你想去测 量工件的上平面时, 工作平面是Z+, 如果测量元素在前 平面时,工作平面为Y-。这一选择对于极坐标系非常重要 ,PC-DMKIS将决定当前工作平面的0度。

PC-DMIS 的工作平面

?

* 在Z+平面,0度在X+,90度在Y+向。 * 在X+平面,0度在Y+向,90度在Z+向。

*在Y+平面,0度在X-,90度在Z+方向。

测量圆的方向

90 deg
135 deg 45 deg

180 deg

0 deg

+Y
225 deg 270 deg

315 deg

+X

矢量
方向余弦
K
Microval, MicroXcel & Xcel Machine Axes Convention
Older Mistral, Scirocco & Typhoon Machine Axes Conventions

K J

J I

I

矢量

相对于三个轴的方向 矢量。I方向在X轴,J 方向在Y轴,K方向在 Z轴。

+K

特征元素的方向和测 头的逼近方向体现了 测量点的方向矢量。 矢量可以被看做一个 单位长的直线,并指 向矢量方向。

Z

Y

+J

X +I

矢量

什么是矢量方向 :
(+K ) I = 0.707

J = 0.707
K=0 45度方向矢量

Z

Y

(+J )

45 °

X

(+I )

不正确的矢量=余 弦误差
逼近方向 角度 理论接触点 法向矢量

期望接触点 导致的误差
Probe Dia Angle Error 1.0° 5.0° 10.0° 15.0° 20.0° 0.5 0.0000 0.0010 0.0039 0.0088 0.0160 1.00 2.00 3.00 4.00 Magnitude of error introduced by not probing normal to surface 0.0001 0.0002 0.0002 0.0003 0.0019 0.0038 0.0057 0.0076 0.0077 0.0154 0.0231 0.0309 0.0176 0.0353 0.0529 0.0709 0.0321 0.0642 0.0963 0.1284 6.00 0.0005 0.0115 0.0463 0.1058 0.1925

零件找正

零件找正

校正坐标系是建立零件坐标系的过程。通过数学计算将机器坐标系和 零件坐标系联系起来。 建立零件坐标系时需要做三件事:

?找正 (用任何元素的方向矢量)。找正元素控制了工作平面的方向。
? 旋转坐标轴 (用所测量元素的方向矢量). 旋转元素需垂直于已找正的 元素。这控制着轴线相对于工作平面的旋转定位。 ? 原点 (任意测量元素或将其设为零点的定义了X、Y、Z值的元素)。

零件找正

Z Y X 机器坐标轴方 向。

找正元素 = 平面 旋转轴线 = 直线 原点元素 = 圆

所需的零件坐标系

零件找正

步骤 1 :找正Z轴并将Z的原点平移到此平面上。 步骤2 : 将X轴旋转到平行于线的方向。 步骤3 : 将X、Y的原点平移到圆上。

Z
Y

X

建立零件坐标系

建立零件坐标系

测量3点确立一个平面。 测量2点确定一条直线。 在侧平面测量一点。

建立零件坐标系

从工具栏选 择“工具” 菜单。

然后选择零 件找正。

建立零件坐标系

从特征元素 清单中选择

Plane1
Line1 Point1

建立零件坐标系

PcDmis将找正 PLN1。 将坐标轴旋转到 平行于直线LNE1 的方向。 将 X 原点设置到 PNT1。 将 Y 设置到 LN1 。 将 Z设置到PLN1

选择要找正 的坐标轴 单击“找 正”按钮 选择要旋转 的轴 选择元素建立 原点.

几何元素

基本几何元素

Z
元素: POINT 最小点数: 1

实例

5
5 无 3维 Y=5 Z=5

位置:
矢量:

XYZ 位置


Y

形状误差: 2维/3维: 输出 X = 5

5

X

基本几何元素

元素:

直线

Z

实例

最小点数: 2
位置: 矢量: 形状误差: 2维/3维: 重心 第一点到最后一点。 直线度 2维/3维

5

2

1

Y
5

输出 X = 2.5
Y=0 Z=5

I = -1
J=0 K=0 5

X

基本几何元素
Z
3 5 5 形状误差: 圆度
1 2 3

元素: 圆 最小点数: 位置: 中心

实例

矢量*: 相应的截平面矢量

Y

2维/3维:

2维
输出

* 圆的矢量只是为了测量。不单独描述元 素的几何特征。

5 X=2 Y=2 K=1

X
Z=0 R=2

I=0 J=0

D=4

基本几何元素
Z
2

元素:

平面

实例

最小点数: 3 位置: 重心 5
1

Y
5
3

矢量:

垂直于平面
平面度

形状误差:

2维/3维: 3维 输出 X = 1.67 I = 0.707 Y = 2.50 J = 0.000 5

X

Z = 3.33

K = 0.707

基本几何元素 Z
6 4 5

元素:

圆柱

实例

最小点数: 6 位置: 重心

5

矢量: 从起始层指向终止层or 高度指向深度 形状误差: 2维/3维: 圆柱度 3维
3

Y
5
1 2

输出: X = 2.0 I = 0 D = 4 Y = 2.0 J = 0 R = 2 Z = 2.5 K = 1

5

X

基本几何元素

元素:

圆锥

Z
5
6 5 4

实例

最小点数: 6 位置: 矢量: 顶点 从小端指向大端 锥度 3维
1

Y

形状误差: 2维/3维:

5
3 2

X = 2.0 Y = 2.0 Z = 5.0

I=0 J=0 K = -1

A = 43deg

5

X

基本几何元素
Z
5
1

元素:



实例

最小点数: 4 位置: 矢量*: 形状误差: 2维/3维: 中心 如右图向上 球度 3维

Y
4

2

5 D = 5.0 R = 2.5

3

X = 2.5 Y = 2.5 Z = 2.5

I=0 J=0 K=1

5

X

*球的矢量只是为了测量。并不描述元素 的几何特征。

元素构造 点

元素构造

点: 原点 在当前坐标系的原 点构造一个点。坐 标值为0,0,0。 Z

Y

X 点

基本几何元素

点 : 套用 在所选元素的中心产 生一个点。它的坐标 与所选的元素相等( X、Y、Z)。

圆1

输入 : 圆1 点

基本几何元素

点: 偶角点
这个点是三个平面的 交点。 平面2 平面3



输入: 平面1

平面1

平面2
平面3

基本几何元素

点: 刺穿 通过第一元素刺穿第 二元素创立一个点。 元素的选择顺序非常 重要。 圆柱1 输入: 圆柱1 平面1

点 平面1

基本几何元素

点: 偏置 从选择元素设置指定的 偏置值创建一个点。 输入: 点1 X 偏置 = 0 Y 偏置 = 4 Z偏置 = 1

Z



5 5

Y

X 点1 5

基本几何元素

点: 相交
在两个元素相交处产 生一个交点。 线2

输入: 线1 线2 点 线1

基本几何元素

点: 垂射
将第一点的重心投影 到第二个元素上(直 线、圆锥、圆柱或槽 )



输入: 圆1 线1

线1 点

基本几何元素

点: 中分 产生两个所选元素的 中分点。

圆1

圆2

输入: 圆1
圆2



基本几何元素

点: 投影 将一个元素投影所选 平面上。 平面1



输入: 点1
平面1 点1

元素构造


基本几何元素

圆: 最佳拟和 通过所选的几个元素 通过最佳拟和产生一 个圆。 输入: 圆1 圆2 圆3 圆4



圆1 圆4 圆3

圆2

基本几何元素

圆: 圆锥 在一个圆锥指定的直 径位置产生一个圆。 圆

圆锥1

输入: 圆锥1

50.8

直径 = 50.8
101.6

基本几何元素

圆: 相交
一个平面和一个圆锥 、圆柱或球相交产生 一个圆。 圆

圆锥1

平面1

输入: 圆锥1 平面1

元素构造 直线

基本几何元素
Z

直线: 坐标轴
沿着当前坐标系的一 个坐标轴建立一条轴 线,它垂直于当前工 作平面。

Y

Z+ 平面 当前工作平面 = Z+

X 直线

基本几何元素

直线: 最佳拟和 通过所选元素建立一条 最佳拟和直线。

圆1

输入: 圆1 圆2

圆2

直线

基本几何元素

直线: 相交
两个平面相交产生一 条交线。 直线 平面2

输入: 平面1
平面2

平面1

基本几何元素

直线: 垂直 通过第二元素做第一元 素的垂直直线。

圆1

输入: 线1 圆1

线1 直线

基本几何元素

直线: 平行 通过第二元素做第一元 素的平行线。

圆1

直线

输入:

线1
圆1 线1

基本几何元素

直线: 翻转 将一条直线的方向进 行反向产生一条直线 。 直线

线1 输入: 线1

基本几何元素

直线: 偏置 通过第一元素从第二元 素偏置一个指定值产生 一条直线。

圆1

输入: 圆1
圆2 偏置值 = 25.4mm

圆2 直线

元素的尺寸及公差
位置

元素的尺寸及公差

位置 位置公差选项产生所选元素的指定特征的参数报告。特征参 数具体如下:

rad

ang

元素的尺寸及公差

位置 实例: 输出圆: CIR1 X = 2cm Y = 2cm D = 2cm R = 1cm Z 2 3 2

Y

1 CIR1

2 1 1 0 1
2 3

X

元素的尺寸及公差

位置 Z 实例: 输出圆锥: CONE1 A = 60° 2 2 3 60°

Y

CONE1

1 1 0 1
2

V = 0, 0, -1
(I, J, K) 3

X

元素的尺寸及公差

位置 实例: 输出点: POINT1 Prad = 71.831mm Pang = 45° 0 76.2 50.8 25.4 45°

Y
POINT1

25.4

50.8

76.2

X

元素的尺寸及公差
位置度

元素的尺寸及公差
位置度

下面的实例是输出圆的常规公差:
25.4 ± .12 0.24

0.24 25.4 ± .12

50.8 ± .12

元素的尺寸及公差
位置度

下图是理论圆中心的示意图
25.52 测量圆的中心位置 表示 “好” 表示超差

25.18 50.68 50.92

元素的尺寸及公差
位置度 下图显示了为什么两个点距离相同但不是每个都在公差 之内。 超差表示 位置度公差带 合格

位置度产生一个圆形公差带,它能很好地判断特征元素的配 合关系。

位置度

最大实体条件
最大实体条件 ?20+/- 0.2 0.15

A

Dia 19.80 19.90 20.00 20.10 20.20

Bonus 0 0.10 0.20 0.30 0.40

MMC 0.15 0.25 0.35 0.45 0.55

30

40
尺寸是公制单位

位置度

基准被测元素均 为最大实体条件
?20+/- 0.2 0.15
A

Dia A Dia 2 19.80 19.80 19.90 19.90 20.00 20.00 20.10 20.10 20.20 20.20

MMC MMC

A

0.15 0.35 0.55 0.75 0.95

30

40 ?20+/- 0.2

位置度 最小实体条件
?20+/- 0.2
0.15 A Dia 19.80 19.90 20.00 20.10 20.20 最小实体条件

Bonus
0.40 0.30 0.20 0.10 0.

LMC
0.55 0.45 0.35 0.25 0.15

40

位置度
基准、被测均采 用最小实体条件
最小实体条件 - 最小实体条件
?0.15

A

Dia A Dia 2 19.80 19.80 19.90 19.90 20.00 20.00 20.10 20.10 20.20 20.20

LMCLMC

A

0.95 0.75 0.55 0.35 0.15

40

?20+/- 0.2

元素的尺寸公差 二维距离

元素的尺寸公差

二维距离

二维距离的计算是两元素相对于当前工作平面的距离 。典型例子就是点到线、圆到圆、圆到线的距离。

元素的尺寸公差
二维距离

当计算二维距离时,你可以选择各个方向的距离。例 如:你可以通过CIR1和CIR2产生以下几种方向的距离 。 Y
CIR2 距离2

CIR1
距离1 X

元素的尺寸公差
两维距离

有效选项: ? 中心到中心

? 元素到元素 ? 元素到 X 轴 ? 元素到 Y 轴 ? 元素到 Z轴

而且

? 平行于指定轴 ? 垂直于指定轴

Y 距离2

距离2的计算可以是: 平行于Y轴 垂直于X轴 计算距离1可以: 平行于X轴 ? 垂直于Y轴

距离1

X

计算距离3 是用中心到中心 ,不需要选择坐标轴。

元素的尺寸公差

二维距离
元素到元素的距离在计算时,此距离既不平行 于当前坐标系的任何坐标轴,也不垂直于坐标 轴。 元素的选择顺序非常重要。计算的距离要么垂 直要么平行于你选择的第二元素。

元素的尺寸公差
二维距离

如何计算全长上的距离?
在一边测量一条直线,在另一边测量一个点。 计算点到直线1的二维距离,需用“到元素”选项,并 垂直于直线1. LINE1 距离 PNT1

元素的尺寸公差
二维距离

如果你选择点1和直线1,而且选择了“不要任何 选项,那末这一距离为点到直线的重心的距离.

这并不是你所需要的.
LINE1

PNT1

元素的尺寸公差
二维持距离

当计算二维距离时,选择正当的工作平面是非常重要的 . 现在的实例就是在Z+工作平面下计算的.

Y

Z +工作平 面

X

元素的尺寸公差
二维距离

“加半径”和 “减半径” 的选项可以控制计算距离时 是否需要加或减去圆的半径.

Y

常规距离 减半径的距离 加半径的距离
X

元素尺寸公差测量 三维距离

元素的尺寸公差

三维距离

三维距离计算的是两个元素之间的最小距离,与工作平 面无关. 典型用途: 点到平面的距离

元素的尺寸公差
三维距离

实例:
点到平面的三维距 离 PLN1 DISTANCE

PNT1

元素的尺寸公差

角度 在两条直线相交处产 生一个夹角。 LINE 1

LINE 2

60 °

夹角

垂直度

0.15 MM宽的公差带

0.15 A

A

A

实际表面的可能方 位。

平行度

0.15 MM宽的公差带

0.15

A

A

A

实际表面的可能方 位。

倾斜度

0.5 MM宽的公差带

0.5 35 ° A

A 35 ° A

实际表面的可能方 位。