三坐标初级培训.ppt

三坐标测量机（CMM）使用说明,第一章、CMM及其配件的介绍,CMM及相关配件有：CMM主机、控制柜、控制盒。1、CMM主机：CONTURA G2,X轴导轨,Y轴导轨左支撑,大理石平台,Z轴导轨,控制盒,Y轴右导轨,Y轴导轨右支撑,驱动开关,Y轴左导轨,探头：测头、吸盘、四方、探针,测头,吸盘,四方,探针,进气管,水，尘过滤,油过滤,压力表,急停按钮,手动模式，最大速度70mm/s（建议选用这种）,模式选择,自动模式：最大速度520mm/S,驱动开关,2、控制柜：CMM的控制中心,控制柜电源总开关。,3、控制盒 控制盒作用：通过控制盒可控制探针在零件上打点，从而获得相应的元素。30秒若没有操作，控制盒自动自锁。再次开启请按“shift”解锁。操纵控制盒应注意的问题：1）出现撞针等破坏三坐标的情况时将急停按钮按下或将速度快速旋至0.2）首次自动运行时要保持手一直控制速度旋钮。3）离开时请将控制盒将探头停留在安全位置，然后将速度旋钮调零并将其放置在安全位置，防止其掉落。4）到反方向操作时，先将针选好，再按下变方向按钮,取消任务,调速旋钮,控制Z轴操纵杆,换针按钮,变方向按钮,减速按钮,确定按钮,控制XY轴操纵杆，前后是控制Y轴，左右是控制X轴,设置中间点和安全平面按钮,解锁按钮,急停按钮,删除所有点,删除最后一点,1.确认室内环境是否达到要求：温度：202 湿度：40%60%2.先将空压机开启3.将UPS开启4.将控制柜总开关旋至“ON”5.将CMM上的驱动开关从“0ff”打到“run”；待控制盒启动完毕（不再闪烁），将“run”打到“start”。硬件开启完毕6.将计算机打开进入Windows系统7.双击桌面上的；（关于如何进Calypso在软件操作上有介绍8.新建一文件开始测量,第二章、开机,第三章、关机,1.保存当前测量程序。2.通过控制操作盒，将测头停在右后上方，避免退到机器的极限位置并保证Z轴光栅尺不暴露在外面。3.退出Calypso软件，退出windows关闭计算机。4.按下控制盒上的急停按钮并旋起。5.将驱动按钮从“run”打到“off”。6.将控制柜按钮旋到“OFF”7.关闭UPS电源。8.关闭空压机（具体步骤见空压机的维护），并进行放水放油9.清洁工作台面，将零件和量具、夹具放回原位。10.按照三坐标日常维护卡对相关设备进行检查。注：开机间隔时间不小于5分钟,第四章、三坐标的工作模式,如何测量：1.对图纸进行分析，确认建立与图纸相同的坐标系便于查看报告。2.然后利用控制盒对建立坐标系的元素进行采集，Calypso自动识别相关元素，利用元素建立工件坐标系。3.建立安全面。保证机器自动运行时行走安全。4.对所需测量的元素进行打点（各种元素打点的个数详见Calypso基础中元素部分）。打出该元素的最小点数Calypso自动识别该元素，并得出该元素的所有特性。5.设置安全5项，作用是使三坐标能安全的完成自动运行。6.设置温度补偿，将当前温度，及被测零件的线膨胀系数输入，减小误差。7.自动运行。对前面手动打点步骤机器自动运行一次，提高测量精度。,第五章、基础知识的介绍,一、元素的介绍Calypso 中有以下两类元素:一类是工件自身的元素，如平面(平整的表面)和圆柱(孔)，等等。一类是自身不存在的构建元素。此类元素是必须的，如相交线和圆柱轴、3D线等。自动识别元素：当你移动测量机探测工件时，Calypso 可以自动识别大部分的几何元素。软件可以通过对测量点及测量方向的计算完成“智慧的”测量。例如，你在工件上打三个点，Calypso 将判断它是一条线，平面或是圆。,常用的可自动识别的元素有,单击此处出现所有被测元素,二、特性：元素的尺寸，形状或位置的名义值及公差叫做元素的特性。(例如，孔的直径，孔与平面的垂直度及两个平面之间的距离)。就是报告中的内容。如何让特性在报告中显示出来1.双击元素列别中的元素，对相关特性进行勾取。2.点击菜单中的“size”选取相关特性。3形位公差特性：点击菜单“form and location”选择需要的行为公差。,2个面之间求角度,三、坐标系：1）机器坐标系（CMM system）：机器测量和运行的基础。然而，将其用于定位某个工件的测量是不切实际的。测量程序必须使用用户自定义的工件的坐标系。2）基本坐标系（base Alignment）：也叫工件坐标系，是测量程序的基本坐标系。3）附加坐标系：可建立多个附加坐标系。4）元素坐标系：元素自身的坐标系，由元素来定义的。,第六章、Calypso操作说明,测量的总步骤建立新文件校针：1）先校主探针 2）再校测量探针（至少7天校一次针）。建立坐标系：在工件上打点，形成元素。确定空转轴、面转轴、原点。建立安全平面：将当前探针移到工件外围的X、Y、Z轴正方向。控制盒右手柄上面的按钮按3下。将探针移到X、Y、Z轴负方向。控制盒右手柄按3下，点击OK或确定，然后再点击NO或否。选择被测元素：操纵控制盒控制探针在工件上打点，获取被测元素。设置安全5项：安全平面、安全距离、回退距离、选择探针组、选择探针号。设置温度补偿：将当前温度和被测工件的线膨胀系数输入进去，点OK。自动运行：设置输出报告表头及运行模式。,第一节 Calypso介绍,一、Calypso特点：直接编程：Calypso能自动识别所测量的集合元素并自动生成测量路径、策略、回退远动以及元素间的运行路径。探针的校准是由CNC程序自动完成的。在程序中你只需在标准球上手动测量一点即可，之后Calypso将自动完成校准。所见即所测：Calypso屏幕中的CAD模型视图就是你所测量的元素。Calypso将读取这个元素的所有特征。例如：你测出一个圆，你可以从中知道这个圆的直径、圆心坐标、圆度等。,二、启动及进入Calypso的步骤打开计算机进入Windows双击桌面上的Calypso图标 屏幕上将出现登录对话框,出现这个窗口，输入密码（如果需要），或直接点击点击“OK”进入Calypso,三、各种窗口的介绍Calypso工作时共有4个窗口（版本低于5.0）（主窗口、Acis status windows、G2交通灯），都不要关闭1.首次开机，会跳出回零窗口点OK，机器自动回零，进入Calypso软件。控制柜不关。重新启动软件就无需回零，不会跳出此窗口,2.Acis软件操作窗口：此窗口不能关闭。如果关闭了软件不能正常显示CAD图形。如果点关闭了。恢复步骤是1）先保存当前程序，关闭软件若无法关闭则：2）调出任务管理器点程序找到vxnt.exe程序结束程序3）重新打开Calypso,3.Status windows记录警示窗口：此窗口记录操作过程中的所有错误操作。最多可记录最近3天的此窗口如果关闭了，点击菜单栏上的“Extras”下的“Error Report”重新打开此窗口,4.G2交通灯窗口若不小心关闭了交通灯窗口，可点击菜单栏中的“Extra”下拉菜单中的“workroom”里的“CMM”点击“conect”,红灯：1.点击红灯变红，取消当前操作。2.测量过程中出现误操作也会变红。3.操作盒上的ESC也是取消当前操作，红灯也会变红。,暂停当前操作,绿灯：表示正在当前程序正在进行中。出现红灯要继续操作点击绿灯即可,探针组名,当前使用的探针,当前探针的球心坐标（X,Y,Z),5.主窗口,程序测量区域的三个图标 准备：你可以找到用于测量程序准备的对话框 元素：你可以在这创建元素列表 特性：你可以看到你需要的元素的特性,CAD图标介绍,刷新,1.创建新文件：点击“File”中的“NEW”输入文件名，最好不要用中文.,第二节、编程,测量程序准备工作表,完成此表格7项内容就完成了一个程序的编制,机器回零，每次开机时机器自动完成,建立基础坐标系,设置安全平面,设置安全5项,换探针、探针组并进行校核,设置坐标系特性，此项无需设置,设置温度补偿,2.探针校正：单击“”出现以下窗口,手动更换探针按钮,当前探针组,当前校正探针名与探针号（一致）,测量探针校正按钮,增加探针组,增加探针,校准模式,主探针校准按钮,校正精度,设置精度限制,针的类型,校正思想：利用主探针找准标准球的位置。测量探针根据主探针记录的标准球的位置对探针组进行校准。A、校正主探针步骤：1）手动换主探针点击 跳出以下窗口,第二步：换上主探针（装在图示“1”的位置）,第一步：点击此处，跳出对话框，点“OK”5秒后针会掉下来，做好接针的准备,点击此处，完全吸住吸盘。完成主探针的安装,第三步：将吸盘放在测头上，测头自动将吸盘吸住,2）放置标准球：标准球尽量放在大理石中间区域。3）装完主探针之后跳出对话框选“Masperprobe”点击OK.4）选择“Tensor”和“sphere”模式4）单击校正主探针按钮，点击OK，之后跳出一个窗口。可以开始主探针的校准5）操作控制盒。将主探针移到标准球球心的正上方打第一个点。之后CNC程序将自动完成主探针的校正B、校正测量探针步骤1）点击 将主探针换下，将需要用的测量探针装上。2）新建探针组，给测量探针组命名。3）给探针命名（与探针号一致），选取需要校核的针号。4）操作控制盒，将探针移到探针测量方向球心的正前方打第一个点，之后CNC程序将自动完成校正过程。5）校完第一个探针后，点击 添加另一个探针。6）重复以上步骤完成所有探针的校核。7）点击OK完成探针的校核。注意：1.CNC首次自动运行时，保证手控制着速度旋钮。特别是校正3号和4号针，防止针杆撞击标准球杆上。2.盘形针手动校正时。相应的选择“Manual”和“Disk”,单击白色梯形框内卸针,点击OK，5秒后吸盘掉下，做好接针的准备,换上主探针，将吸盘放在测头上，之后按照以下步骤进行,点击此处，吸盘完全被吸住以后，跳出此框，选择Masterprobe（主探针），点击OK。换针完成,手动打到沿着探针杆到标准球最近的点，之后机器将自动完成校准,校准时测量力,校准时采点速度，对于比较细小的探针可以选择降低速度百分比。,从三坐标顶部俯视标准球得到的图形。,主探针校完之后，将主探针换下并换上测量探针。步骤和主探针校准前一样,装上测量探针，并对本探针组命名如图：0914_1为探针组名，先选1号针点击OK,自动模式（常用）六点模式（少用）手动模式（盘形针用）,根据所校的针是上面类别来选择针的类型分别是：球形针盘形针柱型针,上面2项设置完之后，点击此处开始测量探针的校正。方法和主探针的校正一样,完成一个探针的校正（对于新探针点击增加另一根探针）,3.建立坐标系,建立坐标系原则：先确定其空转轴，再确定其面转轴，再确定其坐标原点。一般基本坐标系尽可能的与机器坐标系方向一致。1）主参考：空转轴，限制2个旋转自由度（通常用在z轴）2）第二参考：面转轴，限制另一个旋转自由度（所有元素都可确定面转）3）原点位置：X,Y,Z，值,+Z,+X,+Y,（机器坐标系）,参考元素怎么确定坐标系的方向？坐标系的参考元素的选择：以零件图上基准所在的元素为建立坐标系的元素。,坐标系建立步骤1)将建立坐标系所需要的元素打出。2)单击 按钮，跳出以下对话框,单击选取确定空转轴的元素,单击选取确定面转轴的元素,单击选取确定原点坐标的元素,面：确定空转轴，并确定原点的Z值,2-D线：确定面转轴并确定原点的Y值,点：确定原点的X值,确定空转轴，面的法线方向,确定面转轴，圆心的轴线方向,确定原点的X值，圆心的X值为0,确定原点的Y值，圆心的Y值为0,确定原点的Z值，圆心的Z值为0,修改空转轴方向，一般用默认的+z,修改面转轴方向，任何元素都能确定面转轴,打点方法：匀速的（采点灯变绿时）靠近被测元素，眼睛观察探针，当探针接触表面时，此时别停止移动，继续移动探针前进1-2mm。直到控制盒上采点灯变成橙色。当被测元素的点已打完，确认所打的点是否与被测元素一致。一致：按下控制盒上“return”按钮或点击对话框上的“OK”不一致：点击Comment下的下拉菜单中将被测元素选进,此为采点灯,return,4.设置安全面,安全面的作用：一个由六个面组成的安全区域围绕在工件及相关的夹具周围，通过此区域的设定以避免测针碰撞的危险。探针在这些面组成的区域之外运动以避免碰撞。Calypso 只需两个位置即可定义零件的安全平面。即坐标系X、Y、Z的正方向和负方向上各找一个点。建立按全面步骤：1）单击，跳出此对话框2）控制探针使其在远离零件且在X、Y、Z的正方向的位置处，按3下右手柄上方的按钮，在X、Y、Z轴负方向上按3下右手柄上的按钮。3）观察所建立的安全面是否将零件包住。包住：点击OK,跳出对话框点“NO”为包住：重新打点，或调整对话框上的坐标值直到将零件包住。,此为安全面，它将零件包围住,5.提取被测元素,完成坐标系和安全面的设置之后，可以对被测元素进行采点。步骤：1）分析零件图，确定需要的特性及特性所在的元素2）选针：根据被测元素的位置选择相对应的探针3）打点：根据被测元素打所需要的点（如被测元素是一个圆柱，打8个点即可即在圆柱上打2个圆。）4）观察系统识别元素是否与被测元素一致。5）一致后点击控制盒上的“return”按钮或点击OK。6）切换到元素列表窗口，双击需要的元素，对需要的 特性进行勾取，勾取出来的特性将在报告中显示相关特性。对元素窗口中没有的特性可以单击菜单栏的“size”对需要的特性进行选择，单击form and location 可以选择相对应的形位公差。7）切换到特性列表窗口，双击一个特性，对相关的特性输入名义值机上下偏差。8）提取下一个被测元素，直到所有的特性被测出。,此为元素的坐标值及自身特性打勾之后，将在报告中显示出,Size为元素的自身特性Form and location为元素的形位公差特性,双击,此为形位公差列表，双击列表中特性查看实测值,输入公差,实测值,选取对应元素,6.设置安全5项,所有特性被测出之后进行自动运行，自动运行之前先进行安全5项设置。安全5项是保证CNC程序自动运行时，安全可靠的前提。包括a.安全平面：不同元素间采点需要走安全平面（如：测完一个圆柱，探针需退回到安全平面，从安全平面走到下一个元素处打另一个元素）。需要检查退回安全平面的方向是否会出现撞针等现象b.安全距离：测量空间斜孔时需要用到，通常情况下设为0.c.回退距离：是指探测完一个元素的一个点返回的距离。探测同一个元素的不同点时走回退距离。需要对距离的长短进行设置。d.探针组：机器自动运行时所用的探针组e.探针：确认每一个元素所用的探针是否正确。,步骤：1）,单击,2）安全5项,回退距离设置,安全距离设置,安全平面方向设置,检查探针组检查探针号,3）回退安全平面方向设置,检查此处安全平面方向，确定探针出入此平面是否安全,在此修改方向,4）安全距离设置（一般设为0）,此为安全距离值，即探针接近被测元素前的距离,在此修改值（一般设为0）,5）设置回退距离,设置回退距离,在此修改,6）检查探针组,检查探针组名是否与当前探针组同名,在此修改,7）检查探针号,元素对应的探针,在此修改,7.温度补偿,测量机默认标准温度为20。若当前温度在不是20需要对温度进行补偿。温度补偿时需要知道：1）当前温度2）被测零件的线膨胀系数,温度补偿,8.自动运行,自动运行时点上勾清除上次测量值,设置报告表头,测量所有元素,测量坐标系的选择,扫描完自动生成报告,扫描速度设置,扫描顺序设置1.按元素走2.按特征走,1,2,选中：删除以前测量的实际值（手动测量）后重新测量未选中：重新计算以前测量得到的实际结果,选择以前存在的基础坐标系，只有在工件位置没有移动时才选择此项,Manual Alignment：手动打Base（基础坐标系），自动Base，自动运行。在工件移动较大时用Current Alignment：不走Base，完全自动运行。工件没有任何移动时用与程序同名坐标系：自动走Base，自动运行程序。工件有微小移动时用,所有项设置完之后，先将控制盒速度旋钮调为0，然后点击OK。旋开速度旋钮，机器自动运行。此时，手要控制着速度旋钮并观察机器是否会出现撞针等现象。直到程序运行完成。若观察到将会出现撞针等现象，迅速将旋钮旋到0或按下急停按钮。之后按下控制盒上的ESC退出当前程序，此时红灯变红。点击绿灯检查修改程序。,9.测量方法-扫描扫描是对所测元素机器进行打点，点数比较多，提高测量精度,扫描速度,扫描点数,扫描角度,扫描高度,举例说明：1.新建程序,2.建立坐标系：1）打圆柱（8点）,2).打平面,确定空转轴（圆柱1的轴线）,确定原点的X值（圆柱轴线的X值),确定原点Y值（圆柱轴线的Y值）,确定原点Z值，平面与轴线交点的Z坐标,修改空转轴方向,所建坐标系,3.建立安全平面,安全面,4.开始测量 1）打一个平面,2）打一个圆柱,机器识别的是圆锥,改为圆柱,提取的所有元素,双击,勾取,修改名义值和上、下偏差,元素中勾取之后在此显示，双击,实测值,构造元素(构造两面之间的距离）,面2到面1的垂线,勾取特性，两面之间的距离,两面之间的距离在特性表中显示出来,形状公差（圆柱的圆柱度）,选择元素,平面的平面度,位置公差（同轴度）,被测元素,基准,特性列表,4.设置安全5项,1）设置安全面,2）安全距离,改为0,3）回退距离,4)探针组,5）探针选择,5.设置温度补偿,6.自动运行,所有参数设置完后，将探针移到工件的上方，并将速度调为0，再点OK，回到控制盒上，慢慢旋开速度按钮，整个过程手要一直保持控制着速度旋钮,