海克斯康三坐标初级培训教程110页.ppt

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1、PcDmis 初级培训教程,培训课程目标,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,Course Objectives,直角坐标系,直角坐标系,直角坐标系,Z,Y,直角坐标系,原点,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。,X,直角坐标系,每个轴被分成许多相同的分割来表示测量单位。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。,X,Z,10,0,5,Y,|,5 10,直角坐标系,实例 1测量点的坐标分别是:,X=10Y=5Z=5,X,Z,Y,1

2、05,10,5,0 5 10,|,直角坐标系,X=0Y=0Z=5,105,X,Z,Y,|,10,5,0 5 10,实例 2测量点的坐标分别是:,直角坐标系,X=10Y=10Z=0,X,Z,0,Y,|,105,10,5,5 10,实例 3测量点的坐标分别是:,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

3、测杆球心位置。,接触器断开,测头校正,测头校正,已知直径并且可以溯源到国家基准的标准器。,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,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,运行 PcDmis,产生

4、测头文件,产生测头文件,输入测头文件名，然后按回车键，这时测头没被定义(被高亮).,第一步,产生测头文件,从清单中选择测座类型,第二步,从这里用鼠标单击下拉菜单,产生测头文件,从清单中选择测头附件,第三步,产生测头文件,从清单中选择相应的传感器如：Tp20,Tp200等,第四步,产生测头文件,从测头清单中选择所用的测杆，如：4*20（直径、长度）,第五步,产生测头文件,定义结束时测头系统的配置完全图示化显示出来。,Step 6,从加入测头角度按钮输入测头的角度。,产生测头文件,需要追加其它角度，可通过输入一组新的A、B角，然后对其进行校验测量。,第七步,如果需要多组复合角度，可以输入相对于A、

5、B角的增量。,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,选择手动或自动校验测头。,第九步,输入测量标准球的点数。,单击“测量”按钮进行测头校验。,PcDmis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+,Z-,X+,X-,Y+,Y-,什么是工作平面 工作平面是我们当前所看到的方向。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-DMIS将据此设定当前工作平面的0度。,PC-DMIS

6、 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。,PC-DMIS 的工作平面,+X,90 deg,测量圆的方向,0 deg,45 deg,135 deg,180 deg,225 deg,270 deg,315 deg,矢量方向余弦,矢量,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条指向矢量方向的直线。,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。,什么是矢量方向:,矢量,(+I),Z,(+K),X,Y,(+J),I=0.707J=0.707 K

7、=045度方向矢量,不正确的矢量=余弦误差,期望接触点,导致的误差,法向矢量,理论接触点,逼近方向,角度,零件找正,零件找正,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(用任何要素的方向矢量）。找正要素控制了工作平面的方向。旋转坐标轴(用所测量要素的方向矢量).旋转要素需垂直于已找正的要素。这控制着轴线相对于工作平面的旋转定位。原点(任意测量要素或将其设为零点的定义了X、Y、Z值的要素)。,机器坐标轴方向。,所需的零件坐标系,零件找正,X,Z,Y,找正要素=平面旋转轴线=直线原点要素=圆,零件找正,步

8、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,X,Y,X,Z,Y,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。,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,从特征要素清单中选择,Plane1Line1Point1,建立零件坐标系,单击“找正”按钮,建立零件坐标系,PC-DIMS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,选择要旋转的轴,选择

9、要素建立原点.,几何要素,基本几何要素,要素:POINT最少点数:1位置:XYZ 位置矢量:无形状误差:无2维/3维:3维,实例,Y,5,5,5,Z,X,输出 X=5 Y=5 Z=5,要素:直线最少点数:2位置:重心矢量:第一点到最后一点。形状误差:直线度2维/3维:2维/3维,实例,输出 X=2.5 I=-1 Y=0 J=0 Z=5 K=0,Y,5,5,5,Z,X,1,2,基本几何要素,基本几何要素,要素:圆最少点数:3位置:中心矢量*:相应的截平面矢量形状误差:圆度2维/3维:2维,实例,输出 X=2 Y=2 Z=0 I=0 J=0 K=1 D=4 R=2,Y,5,5,5,Z,X,*圆的矢

10、量只是为了测量。不单独描述要素的几何特征。,基本几何要素,要素:平面最少点数:3位置:重心矢量:垂直于平面形状误差:平面度2维/3维:3维,实例,输出 X=1.67 I=0.707 Y=2.50 J=0.000 Z=3.33 K=0.707,Y,5,5,5,Z,X,基本几何要素,要素:圆柱最少点数:5位置:重心矢量:从起始层指向终止层 形状误差:圆柱度2维/3维:3维,实例,输出:X=2.0 I=0 D=4 Y=2.0 J=0 R=2 Z=2.5 K=1,Y,5,5,5,Z,X,基本几何要素,要素:圆锥最少点数:6位置:顶点矢量:从大端指向小端形状误差:锥度2维/3维:3维,实例,5,5,X=

11、2.0 I=0 A=43degY=2.0 J=0 Z=5.0 K=1,Y,5,Z,X,基本几何要素,要素：球最少点数:4位置:中心矢量*:如右图向上形状误差:球度2维/3维:3维,实例,5,X=2.5 I=0 D=5.0Y=2.5 J=0 R=2.5Z=2.5 K=1,Y,5,5,Z,X,*球的矢量只是为了测量。并不描述要素的几何特征。,要素构造点,要素构造,点:原点,X,Z,Y,在当前坐标系的原点构造一个点。坐标值为0，0，0。,基本几何要素,点:产生,在所选要素的中心产生一个点。它的坐标与所选的要素的拾取点的坐标值相等（X、Y、Z）。,输入:圆1,圆1,基本几何要素,点:拐角点,这个点是三

12、个平面的交点。,输入:平面1 平面2 平面3,平面1,平面2,平面3,基本几何要素,点:刺穿,通过第一要素刺穿第二要素创立的点。元素的选择顺序非常重要。,输入:圆柱1 平面1,平面1,圆柱1,基本几何要素,点:偏置,从选择要素设置指定的偏置值创建一个点。,输入:点1X 偏置=0 Y 偏置=4 Z偏置=1,基本几何要素,点:相交,在两个要素相交处产生一个交点。,输入:线1 线2,线1,线2,基本几何要素,点:映射,将第一点的重心投影到第二个要素上（直线、圆锥、圆柱或槽）,输入:圆1 线1,线1,圆,基本几何要素,点:中分,产生两个所选要素的中分点。,输入:圆1 圆2,圆1,圆2,基本几何元素,点

13、:投影,输入:点1 平面1,将一个元素投影所选平面上。,点1,平面1,要素构造圆,基本几何要素,圆:最佳拟和,输入:圆1 圆2 圆3 圆4,通过所选的几个要素通过最佳拟和产生的圆。,圆1,圆4,圆3,圆2,基本几何要素,圆:圆锥,输入:圆锥1 直径=50.8,在圆锥指定的直径位置产生的截面圆。,101.6,圆锥1,50.8,圆,基本几何要素,圆:相交,输入:圆锥1 平面1,平面和圆锥、圆柱或球相交产生的圆。,圆锥1,平面1,要素构造直线,基本几何要素,直线:坐标轴,X,Z,Y,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。,当前工作平面=Z+,Z+平面,基本几何要素,直线:最佳

14、拟和,通过所选元素建立一条最佳拟和直线。,输入:圆1 圆2,圆2,圆1,基本几何要素,直线:相交,输入:平面1 平面2,两个平面相交产生一条交线。,平面2,平面1,基本几何要素,直线:垂直,通过第二要素做第一要素的垂直直线。,输入:线1 圆1,线1,圆1,基本几何要素,直线:平行,通过第二要素做第一要素的平行线。,输入:线1 圆1,线1,圆1,基本几何要素,直线:反向,输入:线1,将一条直线的方向进行反向产生一条直线。,线1,基本几何要素,直线:偏置,通过第一要素从第二要素偏置指定值产生的直线。,输入:圆1 圆2偏置值=25.4mm,圆2,圆1,要素的尺寸及公差位置,要素的尺寸及公差,位置,位

15、置公差选项产生所选要素的指定特征的参数报告。特征参数具体如下：,要素的尺寸及公差,位置,X,Z,Y,CIR1,1,2,3,2,3,1,实例:输出圆：CIR1,X=2cm,Y=2cm,D=2cm,R=1cm,2,1,0,要素的尺寸及公差,位置,X,Z,Y,CONE1,1,2,3,3,1,实例:输出圆锥：CONE1,A=60,V=0,0,1(I,J,K),2,1,0,2,要素的尺寸及公差,位置,X,Y,POINT1,25.4,50.8,76.2,50.8,76.2,实例:输出点：POINT1,Prad=71.831mm,Pang=45,0,25.4,要素的尺寸及公差位置度,要素的尺寸及公差,位置度

16、,下面的实例是输出圆的常规公差：,50.8.12,25.4.12,25.4.12,0.24,0.24,要素的尺寸及公差,位置度,下图是理论圆中心的示意图,表示“好”,表示超差,测量圆的中心位置,50.92,25.18,50.68,25.52,要素的尺寸及公差,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。,合格,超差表示,位置度公差带,位置度产生一个圆形公差带，它能很好地判断特征要素的配合关系。,最大实体条件,20+/-0.2,尺寸是公制单位,最小实体条件,40,30,20+/-0.2,位置度 最小实体条件,最小实体条件-最小实体条件,20+/-0.2,40,30,A,位置度基

17、准、被测均采用最小实体条件,要素的尺寸公差二维距离,要素的尺寸公差,二维距离,二维距离的计算是两要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。,要素的尺寸公差,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。,X,元素的尺寸公差,两维距离,X,Y,有效选项:,中心到中心 要素到要素 要素到 X 轴 要素到 Y 轴 要素到 Z轴,平行于指定轴 垂直于指定轴,计算距离1可以：平行于X轴 垂直于Y轴,距离2的计算可以是：平行于Y轴 垂直于X轴,计算距离3 是用中心到中心，不需要选择坐标轴。,而且,要素的尺寸公差

18、,二维距离,要素到要素的距离在计算时，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。要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要素。,要素的尺寸公差,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“到要素”选项,并垂直于直线1.,要素的尺寸公差,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.,告诫,要素的尺寸公差,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.,X,Y,Z+工作平面,要素的尺寸公差,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,X,常规距离,要素尺寸公差测量三维距离,要素的尺寸公差,三维距离,三维距离计算的是两个要素之间的最小距离,与工作平面无关.典型用途:点到平面的距离,要素的尺寸公差,三维距离,点到平面的三维距离,PLN1,PNT1,实例:,要素的尺寸公差,角度,在两条直线相交处产生一个夹角。,垂直度,0.15,A,A,0.15 MM宽的公差带,实际表面的可能方位。,A,平行度,0.15 MM宽的公差带,实际表面的可能方位。,A,0.15,A,A,倾斜度,