【導讀】三坐標測量技術(shù)課程。浙江大學現(xiàn)代制造工程研究所。杭州博洋科技有限公司。總學時：80理論教學學時：40實踐教學學時：40. 考核方式：理論采用筆試、操作采用實際測量項目測試，總分100分，各占50%。課程性質(zhì)、教學目標：

　　

【正文】 面”元素，在工件上表面手動測量一個平面。 3．軟件功能操作區(qū)的測量面板擇“線”元素，在工件側(cè)面測量一條直線。 4．軟件功能操作區(qū)的測量面板選擇“點”元素，在工件左側(cè)面測量一個點。 5．在坐標系面板中，選擇“生成坐標系”，拖放實際面 線 點元素構(gòu)建零件坐標系并“添加激活坐標系”。 6．打開軟件自學習。 19 7．將測量的面拖放作為“安全平面”；并設(shè)置適合的“接近、回退距離”，點擊“應(yīng)用”生效。 8．切換程序運行模式為“ MODE/PROG， MAN”。 9．軟件功能操作區(qū)的測量面板選擇“圓”元素，使用手操器手動測量圓 1： 執(zhí)行程序，自動測量圓 1： 按同樣方法測量各個需要評價的元素。 20 10．計算元素的公差。 11．拖放創(chuàng)建輸出報告。 12．拖放創(chuàng)建圖形報告。 21 四、 測量技巧與案例分析 基于 CAD 的編程測量 要求： 不需要手動測量元素，只需要將機器移動到工件的 某一點位置（如下圖），當運行 DMIS 程序時，便可以自動完成整個測量過程。 （參考圖例Ａ） 目的： 在有數(shù)模的情況下，使用ＤＭＩＳ程序?qū)崿F(xiàn)自動測量、自動數(shù)模對齊。 測量步驟： １．打開軟件自學習 ２．制作如題目要求所示的（參考圖例Ａ）圖片，并使用變量數(shù)據(jù)區(qū)在程序中插入該提示圖片 ３．選擇命令模式為“ＭＯＤＥ／ＰＲＯＧ，ＭＡＮ” ４．將機器移動到工件（參考圖例Ａ）的位置處 ５．在“點元素”測量面板，直接按“接受”取得當前測頭的位置 22 ６．將測頭當前位置取得的“點元素” 拖放到坐標數(shù)據(jù)區(qū)“ＭＣＳ”節(jié)點 ７．模型對齊 ８．此時，數(shù)模對齊位置如（圖１），測頭在實際工件擺放位置如（圖２） 注意： *需要計算出（圖１）坐標需要的偏移值，將坐標１偏移坐標系之后再次進行數(shù)模對齊。 9．使用“線性圖形定義”工具抓取出交點的兩條直線。 10．使用構(gòu)造 — 相交工具查看直線交點相對于當前坐標系的偏移值。 注 *：下步中平移坐標系需要使用此數(shù)據(jù) 23 11．平移坐標系，并“添加激活坐標系”（需要平移的數(shù)據(jù)大小由上步計算數(shù)據(jù)來確定） 12．使用“模型對齊”功能數(shù)模對齊坐標，對齊后狀 態(tài)如下面右圖。 注 *：此時屬于粗略對齊狀態(tài)，下面步驟屬于機器自動測量找正 13．修正軟件的接近、回退距離 切換到“測點管理”窗口，使用“編輯測量點”功能在數(shù)模上點取面上需要測量的 3 個點。 一切就緒之后就可以點擊“測量”圖標驅(qū)動機器測量工件上表面。 14．將測量得到的實際面拖放作為安全平面 15．在“測點管理”窗口依次測量直線、點元素。 24 16．使用機器實際測量得到的面、線、點構(gòu)建坐標系，并將實際面偏移一個模型高度的距離 17．模型對齊 18．將自 學習程序轉(zhuǎn)移到 DMIS 編輯器，使用鼠標右鍵菜單選擇“數(shù)模對齊坐標”的語句 19．將模板中的提示修改為 CAD 的名稱，修改完成后將“編輯器面板”轉(zhuǎn)移到“程序數(shù)據(jù)區(qū)” 20．修改接近、回退距離符合實際測量的要求 21．使用“線性圖形定義”工具 CAD 數(shù)模上的理論元素，將理論元素 25 A．拖放到“拖放定義”上產(chǎn)生元素定義語句； B．拖放到“拖放測量塊”上產(chǎn)生測量語句； C．拖放到“拖放輸出”圖標上產(chǎn)生輸出語句。 22．由實際測量得到的元素計算公差、定制圖形報告。 CAD 迭代對齊 “CAD 模型點定義工具 ”如下圖定義 116 個點。 “參考圓 ”等元素，可使用 “CAD線性圖形定義 ”定義如下圖位置的 “圓 1”和 “圓 2” 。 “點 1—16”得出點的實際值。 “向量創(chuàng)建方法 ”測量 “圓 1” 和 “圓 2” 。 “點 1—16”、 “圓 1”和 “圓 2”拖放到迭代對齊窗口。 26 6. 拖放 “CAD 模型 ”到迭代對齊的 “CAD 模型 ”窗口、設(shè)置最大迭代次數(shù)、設(shè)置精度然后選擇 “迭代 ”，迭代完成后選擇 “添加并激活坐標系 ”。 7. 將坐標系拖放到 CAD 模型節(jié)點完成數(shù)模對齊工件。 27 注意： * 在迭代之前的實際測量元素過程中，應(yīng)使 “實際測點 ”位置盡量接近于 “理論點 ”的位置。 三坐標測量鍵槽對稱度 三坐標在測量鍵槽對稱時，圖中標注是位置度，其實就是鍵槽的對稱度，圖紙如下： 測量平面 PLANE線 LINE1( 鍵槽的底邊 )、圓 CIRCLE1，建立坐標系 。 測量 鍵槽上下左右中點各一點作為被測元素 P P1’、 P P2’。 28 用計算位置度的方法，先計算各點相對于基準圓的位置度，最大值作為截面上的對稱度；修改 數(shù)據(jù)區(qū)中 的理論值，得出的結(jié)果就是四個位置度值，取最大值就是截面上的對稱度 。 構(gòu)造 P1 與 P1’的線 LINE2，構(gòu)造 P2與 P2’的線 LINE3，分別計算 LINE2 與 LINE3的位置度，兩者中最大值作為長度方向上的對稱度。 比較截面與長度方向上的值，最大值作為鍵槽的對稱度誤差。 測量齒輪的齒距 齒輪的定義。 根據(jù)所需 檢測的齒輪的參數(shù)，輸入到軟件中，生成一個理論齒輪。 點擊 “添加理論 ”，在軟件的元素數(shù)據(jù)區(qū)，齒輪的節(jié)點下會產(chǎn)生一個齒輪的理論值，同時軟件圖形區(qū)會自動生成一個齒輪模型。 29 建立齒輪的工件坐標系。 理論齒輪的定義只是定義了該齒輪的參數(shù)，在測量中，齒輪的位置需要靠建立坐標系的步驟來確立。當建立完一個理論齒輪后，齒輪定義窗口中的〈創(chuàng)建坐標系〉將會亮選，點選這個按紐將轉(zhuǎn)到齒輪坐標系建立窗口。 按照坐標系窗口的圖示，將 7操作測頭去觸碰圖中理論齒輪所示意的點。 紅色點 即為當前所需要觸碰的點，總共 7個點，前三個點在齒輪的上表面觸碰，中間三個點，在齒輪內(nèi)徑的面內(nèi)觸碰，最后一個點在圖示中的左側(cè)面上觸碰。 當所有的點觸碰完成后， 創(chuàng)建坐標系 的按鈕將會亮選，點擊按鈕創(chuàng)建齒輪坐標系。 點擊〈創(chuàng)建坐標系〉后，〈轉(zhuǎn)到齒輪測量〉將亮選，同時齒輪數(shù)據(jù)區(qū)將顯示出已有坐標系，如下圖： 30 齒輪齒距檢測 點擊上圖中的 轉(zhuǎn)到齒輪測量 ，開始對齒輪進行檢測。 圖中 AAA為軟件在做測頭校時定義的校驗規(guī)。 如果當前的測頭角度 A角不為 0，點擊產(chǎn)生測量點，會自動計算出適合每一個測量點合 適的測頭角度，如下圖紅色框體內(nèi)： 紅色框體內(nèi)為軟件計算出每一個點測量時合適的測頭角度，如果當前沒有這些測頭角度，值為虛顯。點擊圖標，此時蘭色框體的 構(gòu)建測頭 圖標會亮選，會自動添加測量齒輪所需的測頭角度，紅色框內(nèi)的值變?yōu)閷崝?shù)顯示，同時校驗的圖表變?yōu)榱吝x： 測頭數(shù)據(jù)區(qū)添加完測量中所需要的測頭角度。 點擊 校驗圖標，測量機會將以上所 31 添加的角度進行自動校驗校驗。 校驗完成后，框體內(nèi)的值變?yōu)榫G色，表示校驗合格。 齒輪的屬性頁。 如同其它標準元素，雙擊元素數(shù)據(jù)區(qū)下面齒輪節(jié)點下的齒輪名稱，會得 到該齒輪的基本數(shù)據(jù)： 齒輪輸出 將齒輪標簽名例 GEAR1拖放到齒輪分析窗口，如下圖： 32 可以對所輸出的屬性進行選擇，點擊輸出后，在齒輪分析面板會出現(xiàn)對齒輪的分析數(shù)據(jù)。 然后點擊保存圖標，在彈出的對話框中選擇保存格式，輸出為齒輪分析報告