三坐标测量坐标系的建立.doc
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1、零件坐标系在精确得测量中,正确地建坐标系,与具有精确得测量机,校验好得测头一样重要。由于我们得工件图纸都就是有设计基准得,所有尺寸都就是与设计基准相关得,要得到一个正确得检测报告,就必须建立零件坐标系,同时,在批量工件得检测过程中,只需建立好零件坐标系即可运行程序,从而更快捷有效。机器坐标系MC与零件坐标系PS:在未建立零件坐标系前,所采集得每一个特征元素得坐标值都就是在机器坐标系下。通过一系列计算,将机器坐标系下得数值转化为相对于工件检测基准得过程称为建立零件坐标系.DMIS建立零件坐标系提供了两种方法:“321法、迭代法。一、坐标系得分类:1、 第一种分类:机器坐标系:表示符号TRTIP(
2、启动)零件坐标系:表示符号0、12、 第二种分类:直角坐标系:应用坐标符号X、Y、极坐标系:应用坐标符号 (极角)R(极径)H(深度值即Z值)二、建立坐标系得原则:1、遵循原则:右手螺旋法则右手螺旋法则:拇指指向绕着得轴得正方向,顺着四指旋转得方向角度为正,反之为负.2、采集特征元素时,要注意保证最大范围包容所测元素并均匀分布;三、建立坐标系得方法:(一)、常规建立坐标系(32-1法)应用场合:主要应用于P得原点在工件本身、机器得行程范围内能找到得工件,就是一种通用方法. 又称之为“面、线、点”法。建立坐标系有三步:1、 找正,确定第一轴向,使用平面得法相矢量方向2、 旋转到轴线,确定第二轴向
3、3、 平移,确定三个轴向得零点。适用范围: 没有CD模型,根据图纸设计基准建立零件坐标系有AD模型,建立与CAD模型完全相同得坐标系,需点击AD=PAT,使模型与零件实际摆放位置重合第一步:在零件上建立与CA模型完全相同得坐标系第二步:点击AD=ART,使模型与零件实际摆放位置重合建立步骤:l 首先应用手动方式测量建立坐标系所需得元素l 选择“插入主菜单选择“坐标系进入“新建坐标系”对话框l 选择特征元素如:平面PLN1用面得法矢方向作为第一轴得方向如Z正,点击“找平” .l 选择特征元素如:线LI1用线得方向作为坐标系得第二个轴向如X正,点击“旋转” .l 选择特征元素如:点P6,用点得坐标
4、分量作为坐标系得X方向得零点,然后点击原点。线LIN1,用线得Y坐标分量作为坐标系得Y方向得零点,然后点击原点。平面PLN1,用面得Z坐标分量作为坐标系得Z方向得零点,然后点击原点.上述步骤完成后,如果有CD模型,需要执行A=工件,使模型与零件实际摆放位置重合l 最后,按“确定”按钮,即完成零件坐标系得建立。l 验证坐标系原点将测头移动到PCS得原点处,查瞧PCDMIS界面右下角“X、Y、Z”(或者打开侧头读出窗口:CTRW)三轴坐标值,若三轴坐标值近似为零,则证明原点正确;轴向将其中两个坐标轴锁定,只移动未锁定得坐标轴,查瞧坐标值得变化,验证轴向就是否正确.此方法还可引申为一个平面、两个圆;
5、一个圆柱、两个圆(球)等.注意:在手动测量特征元素时,必须考虑元素得工作平面(投影面),因此在手动测量完面后可以先建立一个坐标系,给以后手动测量特征一个正确得投影面。(eg、装夹倾斜,线得投影面不再就是Z,而就是工件得上平面)(二)、坐标系得平移与旋转坐标系得平移:即坐标系得方向不变,坐标原点移动到一个新得位置。 操作步骤:A:选择平移得坐标轴 如: :在偏置距离得方框里输入偏移得距离 C:点击原点:坐标系得旋转:即围绕着某个坐标轴旋转一定得角度,从而得到一个新得坐标系。旋转角度正负得确定:由右手螺旋法则判定.操作步骤:A:选择旋转得坐标轴:输入旋转得角度:C:点击旋转: (三)、迭代法建立零
6、件坐标系、应用场合:主要应用于PCS得原点不在工件本身、或无法找到相应得基准元素(如面、孔、线等)来确定轴向或原点,多为曲面类零件(汽车、飞机得配件,这类零件得坐标系多在车身或机身上).、用于建坐标系得元素及相关要求:A:圆、球、柱、槽需要得特征数: 需具备得条件:有理论值或CAD模型 迭代次数:1原 理:此类元素为三维元素,1次即可达到精确测量注:薄壁件圆、槽与柱体至少需要三个样例测点(指定特征所在得平面).:矢量点、曲面点、边界点 需要得特征数: 需具备得条件:有理论值及矢量方向或CAD模型1、第、2、3点得法矢方向尽量一致、第4、5点得法矢方向尽量一致,且与前三点矢量方向垂直。3、第6点
7、法矢方向与前点法矢方向尽量垂直。 迭代次数:1次或多次或无法迭代成功。 原 理:首先,PC-MIS将测定数据“最佳拟合”到标称数据。接着,PCDMIS检查每个测定点与标称位置得距离.如果距离大于在点目标半径框中指定得量,PCDMS 将要求重新测量该点,直至所有测定点都处于“公差”范围内。使用测定点得困难在于只有在建坐标系后,才能知道在何处进行测量。这样就存在一个问题:必须在建坐标系之前测量点。而三维元素在用途方面得定义就就是第一次即可精确测量得元素。所有特征得类型至少需要得特征数圆3个圆此方法将3个DCC圆用于建立坐标系直线建议不要使用此特征类型点6个点此点用作321建立坐标系槽建议不要使用此
8、特征类型球体3个球此方法将个球体用于建立坐标系注:、尽量使用三维元素如:圆、槽、柱体、球体或隅角点,可提高测量精度。、PC-DMIS 得一项特殊功能就是允许槽得中心点根据需要在轴上上下滑动。因此,如果将槽用作原点特征组得一部分,迭代法建坐标系就无法会聚.要将槽用作原点特征组得一部分,一种可能得方法就是首先用槽构造一个点,然后将原点特征组中使用该构造点.建议不要将槽用作迭代法建坐标系得原点特征组得一部分。(槽得加工误差与定位误差比较大,即使使用它们,也不要在最后找正圆点得时候使用,使用槽建立得坐标系,但轴方向得误差不一定为零)3、建立迭代法坐标系步骤: (以矢量点建坐标系为例)l (1)导入数模
9、,观察方向l ()手动模式下取得基准得理论值,在手动模式下用自动测量命令测元素l (3)选定执行这些元素,按提示手动测量这些元素,取得在机床坐标系下得实测值l (4)迭代,找正、旋转、原点.l (5)按提示自动迭代l 自动测量矢量点没有CAD模型,而有理论点得话,在点坐标位置输入区输入理论点坐标,在法线矢量输入区输入点坐标得矢量方向,点击创建。(注意:测量不要勾选)如果有CAD模型,可直接在CD模型上选取特征点,PC-DIS会自动在点坐标显示区与法线矢量显示区计算出特征点得坐标及矢量。并将点得性质设为“标称值”点击创建。l 重复上述步骤,共得到6个点得测量程序。l 在第一个测点之前,将测量方式
10、改为手动模式(注意:新建一个程序,模式就为手动模式),标记所有得测点程序,并运行程序.l 所有点测量完毕,此时PCDMS已得到两组数据,即一套理论点数据,一套实测点数据。l 进入“插入”主菜单-“坐标系”-“新建坐标系”进入“迭代法建坐标系迭代法建坐标系对话框l 选择矢量方向一致得前三个点,点击“选择”按钮,用于找平。l 选择第4、5点,点击“选择”按钮,用于旋转.l 选择最后1点,点击“选择”按钮,用于确定原点。l 选择“一次全部测量l 设定点目标半径:不小于05l 选择“确定按钮,PCM 将测定数据“最佳拟合”到标称数据,并提示“就是否立即测量所有迭代法建坐标系得特征” 回答“就是”PCD
11、MIS将每测一点,提示一次,接着,P-IS 检查每个测定点与标称位置得距离。如果距离大于在点目标半径框中指定得量,PC-MI 将要求重新测量该点,直至所有测定点都处于“公差范围内。对于,第一次进行自动迭代,通常选择“一次全部测量”。4、迭代法坐标系参数设置说明:找平 3:至少三个选定特征。此组特征将使平面拟合特征得质心,以建立当前工作平面法线轴得方位。旋转-:至少两个选定特征。该组特征将使拟合直线特征,从而将第二个轴向旋转到该方向。 注:如果未标记任何特征,坐标系将使用“找平”部分中得倒数第二与第三个特征。原点-:设置原点时必须使用一个特征。此特征组用于将零件原点平移(或移动)到指定位置。注:
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