三坐标测量机测量原理 三坐标测量机测量原理三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的最有效的方法之一，因为它可以代替多种表面测量工具及昂贵的组合量规，并把复杂的测量任务所需时间从小时减到分钟。三坐标测量机的功能是快速准确地评价尺寸数据，为操作者提供关于生产过程状况的有用信息，这与所有的手动测量设备有很大的区别。将被测物体置于三坐标测量空间，可获得被测物体上各测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经计算求出被测物体的几何尺寸，形状和位置。 三坐标测量机的组成： 1，主机机械系统(X、Y、Z三轴或其它); 2，测头系统; 3，电气控制硬件系统; 4，数据处理软件系统(测量软件); 三坐标测量机在现代设计制造流程中的应用逆向工程定义：将实物转变为C AD模型相关的数字化技术，几何模型重建技术和产品制造技术的总称。广义逆向工程：包括几何逆向，工艺逆向，材料逆向，管理逆向等诸多方面的系统工程。 正向工程：产品设计-->制造-->检验(三坐标测量机) 逆向工程：早期：美工设计-->手工模型(1：1)-->3 轴靠模铣床当今：工件(模型)-->3维测量(三坐标测量机)-->设计à制造逆向工程设备： 1，测量机：获得产品三维数字化数据(点云/特征); 2，曲面/实体反求软件：对测量数据进行处理，实现曲面重构，甚至实体重构; 3， CAD/CAE/CAM软件; 4，数控机床;逆向工程中的技术难点： 1，获得产品的数字化点云(测量扫描系统);
2，将点云数据构建成曲面及边界，甚至是实体(逆向工程软件); 3，与CAD/CAE/CAM系统的集成;(通用CAD/CAM/CAE软件) 4，为快速准确地完成以上工作，需要经验丰富的专业工程师(人员); 三坐标测量机测量原理三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的最有效的方法之一，因为它可以代替多种表面测量工具及昂贵的组合量规，并把复杂的测量任务所需时间从小时减到分钟。 三坐标测量机的功能是快速准确地评价尺寸数据，为操作者提供关于生产过程状况的有用信息，这与所有的手动测量设备有很大的区别。将被测物体置于三坐标测量空间，可获得被测物体上各测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经计算求出被测物体的几何尺寸，形状和位置。 三坐标测量机的组成：1，主机机械系统(X、Y、Z三轴或其它); 2，测头系统; 3，电气控制硬件系统; 4，数据处理软件系统(测量软件);三坐标测量机在现代设计制造流程中的应 用逆向工程定义：将实物转变为CAD模型相关的数字化技术，几何模型重建技术和产品制造技术的总称。 广义逆向工程：包括几何逆向，工艺逆向，材料逆向，管理逆向等诸多方面的系统工程。 正向工程：产品设计-->制造-->检验(三坐标测量机) 逆向工程：早期：美工设计-->手工模型(1：1)-->3 轴靠模铣床当今：工件(模型)-->3维测量(三坐标测量机)--> 设计à制造逆向工程设备： 1，测量机：获得产品三维数字化数据(点云/特征); 2，曲面/实体反求软件：对测量数据进行处理，实现曲面重构，甚至实体重构; 3， CAD/CAE/CAM软件; 4，数控机床;
三坐标测量机测量原理 sally 2010-2-11 12:11:54 三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的最有效的方法之一，因为它可以代替多种表面测量工具及昂贵的组合量规，并把复杂的测量任务所需时间从小时减到分钟。三坐标测量机的功能是快速准确地评价尺寸数据，为操作者提供关于生产过程状况的有用信息，这与所有的手动测量设备有很大的区别。将被测物体置于三坐标测量空间，可获得被测物体上各测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经计算求出被测物体的几何尺寸，形状和位置。三坐标测量机的组成：1，主机机械系统（X、Y、Z三轴或其它）；2，测头系统；3，电气控制硬件系统；4，数据处理软件系统（测量软件）；三坐标测量机在现代设计制造流程中的应用逆向工程定义：将实物转变为CAD模型相关的数字化技术，几何模型重建技术和产品制造技术的总称。广义逆向工程：包括几何逆向，工艺逆向，材料逆向，管理逆向等诸多方面的系统工程。正向工程：产品设计-->制造-->检验（三坐标测量机）逆向工程：早期：美工设计-->手工模型（1：1）-->3轴靠模铣床当今：工件（模型）-->3维测量（三坐标测量机）-->设计à制造逆向工程设备：1，测量机：获得产品三维数字化数据（点云/特征）；2，曲面/实体反求软件：对测量数据进行处理，实现曲面重构，甚至实体重构；3，CAD/CAE/CAM软件；4，数控机床；逆向工程中的技术难点：1，获得产品的数字化点云（测量扫描系统）；2，将点云数据构建成曲面及边界，甚至是实体（逆向工程软件）；3，与CAD/CAE/CAM系统的集成；（通用 CAD/CAM/CAE软件）4，为快速准确地完成以上工作，需要经验丰富的专业工程师（人员）；
PC-DMIS
全面的计量解决方案
1C PC-DMIS-Jan.08 Rev.A
内容索引
PC-DMIS EMS 家族 PC-DMIS PC-DMIS VISION PC-DMIS NC PC-DMIS INSPECTION PLANNER PC-DMIS WEB REPORTER PC-DMIS OUR PRIDE
1C PC-DMIS-Jan.08 Rev.A
PC-DMIS EMS 家族
PC-DMIS PCPC-DMIS PCVISION PC-DMIS NC PCPC-DMIS PCINSPECTION PLANNER PC-DMIS PCWEB REPORTER PC-DMIS Our PCpride
PC-DMIS EMS家族
(Enterprise Measurement Solutions)
传统 PC-DMIS
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三种配置,满足不同客户的需要
具备完善测量功能的全特征通用 测量软件 包括所有PC-DMIS PRO软件功 能的同时,增加了基于CAD模型 的测量功能 包括所有PC-DMIS CAD软件功 能的同时,增加了扫描和检测薄 壁件类特征工件的能力
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三坐标测量机的测头
触发式测头是对工件表面进行离散点数据的采集，扫描系统能够连续采集大量表面点的 数据，从而给出关于工件表面形状清晰描述。扫描是在需要描述工件形状或者是测量复杂形状工件时的理想选择。常用测头如下： PH10M可分度机动测座 产品综述： PH10M是功能强大的分度机动测座，能够携带长加长杆和各种测头。具备高度可重复性的动态连接，允许快速的测头或加长杆更换而不需要重新校正。 PH10M特点： - 自动关节固定，可重复测头定位 - 与所有M8螺纹的测头兼容 - 能够携带长达300mm的加长杆 - A 轴105度，B 轴360度，7.5度进位，共720个可重复定位 - 杆固定 PH10MQ/PH10MQH可分度机动测座 产品综述： PH10MQ/PH10MQH，具有紧凑的机构，能够固定在测量机Z轴内部，从而提高了Z向的行程，使得测量空间更大。 PH10MQ/PH10MQH可分度测座，功能强大。能够携带长加长杆和各种高性能测头，SP600M 或者是TP7M。 基于其高重复性和可自动连接，使得在运行过程中自动进行测头和探针的更换，而不需要重新校准(使用ACR1)。
产品特点： - 自动关节固定，可重复测头定位 - 与所有M8螺纹的测头兼容 - 能够携带长达300mm的加长杆 - A 轴105度，B 轴180度，7.5度进位，共720个可重复定位 - 杆固定 PH10T可分度机动测座 PH10T，属于通用的分度式测座。能够实现720个位置的重复定位，从而可完成对于任何工件特征的检测。所有M8螺纹的测头，都能够直接安装在PH10T自身的M8螺纹孔上。PH10T 是PH10系列测座的扩展，采用PHC 10-2控制器，并与其他许多RENSHAW产品兼容。PH10T特点： - 与所有M8螺纹的测头兼容 - 能够携带长达300mm的加长杆 - A 轴105度，B 轴180度，7.5度进位，共720个可重复定位 - 杆固定
PC-DMIS 高级编程---程序语句 一. 编程语句:循环 当要测量一批同样的工件时,我们就可以用循环参数来进行设置.到时就只需按一下控制盒上的 DONE 键即可开始程序循环了,这样就可以缩短检测时间,提高工作效率. 样例程序代码: 在加入循环命令时,应当注意此命令所在的位置,必须在程序最前面,接着就要加入外部命令,以提示你 测完上一工件之后,就可以暂时停止程序,重新更换工件了,最后在你所需要终上循环的特征后面加上 终止循环命令即可.如果不加入外部命令,则此程序将会按你所设置的循环次数不停的重复进行测量. 二. 编程语句:WHILE 和END WHILE 此选项用于在零件程序中添加条件循环. 样例程序代码: 当程序运行到此特征时,它将会提示你输入一个H1值,当此值大于你先所设定的H2值时,则此将会运
三.编程语句:IF和END IF 此选项用于在零件程序中添加务件块.只有当IF命令的表达式示求值为真(非零)时,才会执行IF和EN END IF命令之间的各项,否则,执行流程将跳到END\IF命令之后的第一个命令. 样例程序代码: 说明:C1=注释/是否,你想量测点特征PNT1吗? 如果C1输入==”是”,则会量测此特征,否则不量测. 四.编程语句:ELSE IF和END ELSE IF 此选项用于在零件程序中添加条件块,只有当ELSE IF 命令的表达式求值为真(非零)时,才会执行执行ELSE IF 和END ELSE IF命令之间的各项.ELSE IF/END ELSE IF块必须紧接在一个IF/END IF 块或另一个ELSE IF /END ELSE IF块之后,如果当前块之上的所有IF/ELSE IF表达式都己求值为假, 则将求此表达式的值.如果表达式求值为假(零),那么执行流程将跳至END ELSE IF命令之后的下一条命令.如果当前块之上的任何IF/ELSE IF表达式求值为真,则将跳过此序列中所有后继的ELSE IF/ END ELSE IF块. 样例程序代码:
三坐标测量机的介绍及应用
摘要：我公司是专业提供机械测量解决方案的服务提供商，包括三坐标测量、径向跳动测量等。根据我们多年为客户提供服务的实战经验，本文就三坐标测量机的定义，测量原理，测量方法，以及应用等内容进行详细的讲解。 一、三坐标测量机的介绍 三坐标测量机(Coordinate Measuring Machine, CMM) 是指在一个六面体的空间范围内，能够表现几何形状、长度及圆周分度等测量能力的仪器，又称为三坐标测量仪或三次元。 二、三坐标测量机测量原理 三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的最有效的方法之一，因为它可以代替多种表面测量工具及昂贵的组合量规，并把复杂的测量任务所需时间从小时减到分钟。三坐标测量机的功能是快速准确地评价尺寸数据，为操作者提供关于生产过程状况的有用信息，这与所有的手动测量设备有很大的区别。将被测物体置于
三坐标测量空间，可获得被测物体上各测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经计算求出被测物体的几何尺寸，形状和位置。 三、三坐标使用方法： CMM按测量方式可分为接触测量和非接触测量以及接触和非接触并用式测量，接触测量常于测量机械加工产品以及压制成型品、金属膜等。本文以接触式测量机为例来说明几种扫描物体表面，以获取数据点的几种方法，数据点结果可用于加工数据分析，也可为逆向工程技术提供原始信息。扫描指借助测量机应用PC- DMIS软件在被测物体表面特定区域内进行数据点采集。此区域可以是一条线、一个面片、零件的一个截面、零件的曲线或距边缘一定距离的周线。扫描类型与测量模式、测头类型及是否有CAD文件等有关，状态按纽（手动/DCC）决定了屏幕上可选用的“扫描”（SCAN）选项。若用DCC方式测量，又具有CAD 文件，那么扫描方式有“开线”（OPEN LINEAR）、“闭线”（CLOSED LINEAR）、“面片”（PATCH）、“截面”（SECTION）及“周线”（PERIMETER）扫描。若用DCC方式测量，而只有线框型CAD文件，那么可选用“开线”（OPEN LINEAR）、“闭线”（CLOSED LINEAR）和“面片”（PATCH）扫描方式。若用手动测量模式，那么只能用基本的“手动触发扫描”（MANUL TTP SCAN）方式。若在手动测量方式，测头为刚性测头，那么可用选项为“固定间隔”（FIXED DELTA）、“变化间隔”（VARIABLE DELTA）、“时间间隔”（TIME DELTA）和“主体轴向扫描”（BODY AXIS SCAN）方式。 注意事项： 正确使用三坐标测量仪对其使用寿命、精度起到关键作用，应注意以下几个问题： 1、工件吊装前，要将探针退回坐标原点，为吊装位置预留较大的空间；工件吊 装要平稳，不可撞击三坐标测量仪的任何构件。 2、正确安装零件，安装前确保符合零件与测量机的等温要求。 3、建立正确的坐标系，保证所建的坐标系符合图纸的要求，才能确保所测数据 准确。 4、当编好程序自动运行时，要防止探针与工件的干涉，故需注意要增加拐点。
中心扫描方法 执行自定心基本扫描 基本扫描对话框－自定心选项卡 插入/扫描/中心菜单选项可以查找某个区域的最低/最高点。 它接收扫描的起点和终点， 并允许控制器执行扫描。 此扫描的输出只有一个点。 中心方法： ? 只允许使用过滤器选项卡中的距离选项。 ? 只允许使用触测类型选项卡中的矢量选项。 ? 不需要边界条件。 以下两个参数可控制扫描的执行过程： ? 起点：该点是开始执行扫描的起始点。 ? 终点： 该点是开始执行扫描的起始点。 这些点可以直接键入，也可以从测量机或 CAD 中获取。 自定心扫描样例 假定您有一个“V”形件，其中“V”在测量机的 Y 轴，“V”的顶点在零件坐标系统的 Y+ 方向（参见下图）。 塑造测量的未来
要让基本中心扫描查找“V”的顶点使用“平面”方法，请执行以下步骤： 1. 在要开始扫描的位置进行一次触测（在 V 的一个边上）。 PC-DMIS 使用 X、Y 和 Z 的点信息填充扫描对话框。 2. 为起点和终点值指定相同的 X、Y 和 Z 值。 3. 确保起始矢量为 0,-1,0。 4. 确保切割矢量为 0,0,1。 5. 从类型列表中选择平面。 6. 单击创建。 PC-DMIS 沿“V”进行扫描查找其顶点，方法是沿起始矢量搜索最低 点。 要让基本中心扫描查找“V”的顶点使用“轴”方法，请执行以下步骤： 1. 在要开始扫描的位置进行一次触测（在 V 的一个边上）。 PC-DMIS 使用 X、Y 和 Z 的点信息填充扫描对话框。 2. 为起点和终点值指定相同的 X、Y 和 Z 值。 偏置终止点的Y值到工件。 3. 确保起始矢量为 0,-1,0。 4. 确保剖面矢量为 0,0,1。 5. 从类型列表中选择轴。 6. 单击创建。 PC-DMIS 沿“V”进行扫描查找其顶点，方法是沿起始矢量搜索最低 点。 塑造测量的未来
“新文件” 如第三章中所述，新文件为更改了级别的CAD 文件，仅显示特定特征。请参见“旧文件”。 “旧文件” 如第三章中所述，旧文件为级别更改前的原CAD 文件。请参见“新文件”。 测点数 测点数的缩写。 行数 行数的缩写。 95% 置信度 给定误差的高斯分布（或过滤器）、足够的测点数和所得的标准差，您对实际尺寸小于测量值能够有95% 把握。 AB 角度 A、B 轴位置确定测头在测尖校验过程中将使用的角度。也称为AB 位置。 ? A 为垂直测座角度。当测尖指向正下方，与测头垂直时，A = 0 度。 ? B 为旋转角度，B = 0 度将根据测量机类型、品牌和测头类型变化。 AB 位置 请参见A B 角度。 活动测尖 活动测尖是指当前加载使用的测头零件（也可称为测针）。可以认为多个测尖同时活动，相关内容请参考活动测尖列表。 活动工具 这是指用来校验测尖的工具。另请参见“工具”。
这是指实际的值，代表“测量的”大小或位置信息，与“理论的”大小或位置信息相对。 实际点(APT) 触测周期过程中控制器所读取的多个点中，实际点是指从控制器返回的点。 建坐标系模块 此为“编辑”窗口中以“标号= 建坐标系/开始,_”开始的命令行后续为“建坐标系/终止”命令行的零件程序代码的一部分。 坐标系偏置 此为零件与X、Y 和Z (0, 0, 0) 位置的距离。 坐标系旋转特征 该旋转按钮（在建坐标系对话框中）可以绕特定的轴旋转零件。用于创建坐标系。 模拟测头 这种测头为电子装置，可以对零件曲面执行连续接触式扫描，不必为记录测量数据而离开零件曲面。在不执行扫描的时候，此测头的功能与接触式触发测头(TTP)类似。 自变量 自变量是用于子例程或等式的条件，例如IF THEN 语句。如果某个特定自变量（或条件）满足要求，那么就会出现特定结果。 赋值 赋值是将一个操作或一组操作的值或一个实数赋给变量的过程，使用赋值运算符（=）实现。选择赋值选项后（在菜单栏选择赋值选项），赋值运算符将自动创建。 星号（*）元字符 在搜索过程中，星号（*）元字符将匹配或代替任意一个字符或多个字符。
三坐标测量机的组成 三坐标测量机可分为主机、测头、电气系统三大部分 主机结构分为： 1、框架，是指测量机的主体机械结构架子。它是工作台、立柱、桥框、壳体等机械结构的集合体； 2、标尺系统，是测量机的重要组成部分，是决定仪器精度的一个重要环节。三坐标测量机所用的标尺有线纹尺、精密丝杆、感应同步器、光栅尺、磁尺及光波波长等。该系统还应包括数显电气装臵。 3、导轨，是测量机实现三维运动的重要部件。测量机多采用滑动导轨、滚动轴承导轨和气浮导轨，而以气浮静压导轨为主要形式。气浮导轨由导轨体和气垫组成，有的导轨体和工作台合二为一。气浮导轨还应包括气源、稳压器、过滤器、气管、分流器等一套气体装臵。 4、驱动装臵，是测量机的重要运动机构，可实现机动和程序控制伺服运动的功能。在测量机上一般采用的驱动装臵有丝杆丝母、滚动轮、钢丝、齿形带、齿轮齿条、光轴滚动轮等传动，并配以伺服马达驱动。直线马达驱动正在增多。 5、平衡部件，主要用于Z 轴框架结构中。它的功能是平衡Z 轴的重量，以使Z 轴上下运动时无偏得干扰，使检测时Z 向测力稳定。如更换Z 轴上所装的测头时，应重新调节平衡力的
大小，以达到新的平衡。Z 轴平衡装臵有重锤、发条或弹簧、气缸活塞杆等类型。 6、转台与附件，转台是测量机的重要元件，它使测量机增加一个转动运动的自由度，便于某些种类零件的测量。转台包括分度台、单轴回转台、万能转台（二轴或三轴）和数控转台等。用于坐标测量机的附件很多，视需要而定。一般指基准平尺、角尺、步距规、标准球体（或立方体）、测微仪及用于自检的精度检测样板等。 三维测头即是三维测量的传感器，它可在三个方向上感受瞄准信号和微小位移，以实现瞄准与测微两种功能。测量的测头主要有硬测头、电气测头、光学测头等，此外还有测头回转体等附件。测头有接触式和非接触式之分。按输出的信号分，有用于发信号的触发式测头和用于扫描的瞄准式测头、测微式测头。 电气系统分为： 1、电气控制系统是测量机的电气控制部分。它具有单轴与多轴联动控制、外围设备控制、通信控制和保护与逻辑控制等。 2、计算机硬件部分，三坐标测量机可以采用各种计算机，一般有PC 机和工作站等。 3、测量机软件，包括控制软件与数据处理软件。这些软件可进行坐标交换与测头校正，生成探测模式与测量路径，可用于基本几何元素及其相互关系的测量，形状与位臵误差测量，齿
PC-DMIS快捷键一览表 快捷键功能描述 F1进入联机帮助 CTRL+F2将PC-DMIS置于2D旋转模式 CTRL+F3将PC-DMIS置于3D旋转模式，并打开旋转对话框 F4编辑窗口：打印编辑窗口的内容 F5进入设置选项对话框 F7编辑窗口：在可选择切换字段,向前循环至字母顺序的下一个字段. F8编辑窗口：在可选择切换字段,向后循环至字母顺序的下一个字段 F9编辑窗口：打开与光标处指令相关的对话框 F10打开参数设置对话框 SHIFT+Right-click 打开缩放视图对话框 SHIFT+TAB编辑窗口：将光标移动到前一个可编辑字段 SHIFT+ARROW 突出显示所有光标移过的文本 SHIFT+F5 编辑窗口：在笛卡儿坐标系和极坐标系之间切换尺寸触测点的显示。P字母代表处于极坐标显示模式 SHIFT+F10编辑窗口：进入跳转到对话框 END 结束一个特征的测量.编辑窗口：将光标移动到当前行的结尾 HOME 编辑窗口：将光标移动到当前行的开头 TAB 编辑窗口：将光标向前移动到下一个可编辑的字段 ESC 终止进程并且不接受在按ENTER键前输入的数据 DELETE编辑窗口见'ACKSPACE' CTRL+SHIFT+F 当使用硬测头推测特征时，切换到替代推测模式 ALT+"-"（minus） 删除触测点缓冲区最后的触测点 ENTER or RETURN 编辑窗口：创建一个新行。当此行没有完成时就将光标移走，此行自动删除。选择一个指令。CTRL+A编辑窗口：选择所有文本 CTRL+C编辑窗口：拷贝选中的文本 CTRL+D删除当前的特征 CTRL+E执行当前的特征 CTRL+F打开自动特征对话框 CTRL+G在编辑窗口插入一个读取点指令 CTRL+J编辑窗口：跳转到一个参考指令 CTRL+K保存在编辑报告中选中的尺寸评价 CTRL+M插入一个移动点指令 CTRL+O打开一个零件程序 CTRL+P打印图形显示窗口 CTRL+Q编辑窗口：执行当前的零件程序 CTRL+R打开旋转对话框 CTRL+S保存当前的零件程序 CTRL+T编辑窗口：将当前的指令(或选择的指令)分配给主臂，从臂或两者 CTRL+V编辑窗口：粘贴剪贴板的内容 CTRL+X编辑窗口：剪切选中的文本. CTRL+U 编辑窗口：从光标处执行零件程序 CTRL+Z使显示比例适合图形的显示 ALT+ BACKSPACE编辑窗口：撤消在编辑窗口最后进行的操作 CTRL+SHIFT +R当使用硬测头推测特征时，切换到粗略推测模式 CTRL+ENTER or RETURN编辑窗口：在概述模式，此键盘快捷键允许用户选择一个指令增加到编辑窗口 CTRL+F1将PC-DMIS置于平移模式。此模式可以使PC-DMIS进入到程序状态，允许在屏幕上移动零件，也可以更改零件在图形显示窗口的大小。
三次元操作手册
目录 简介 1.PC-DMIS 3.7MR2 ------------------------2 2.创建一个新的测量程序--------------------------3 测头校正方法及步骤 3.-----------------------------4 4.添加测头--------------------------------------------5 -------------------------------------- 5.配置校验参数6 6.坐标系建立方法-----------------------------------7 7.测量注意事项9 7---------------------------------- 8.基本图标的测量方法-------------------------11 9.坐标系建立方法12 9------------------------------- 10.最优拟合状态----------------------------------17 11.移动设备位置测量方法--------------------18 11“移动设备位置”测量方法
PC-DMIS37MR2 PC-DMIS 3.7MR2 简介 PC-DMIS3.7MR2作为PC-DMIS3.5的升级版本，在加强了PC-DMIS3.5版本的功能的基础上，从用户的使用角度出发，添加了系列实用的新功能。 上，从用户的使用角度出发，添加了一系列实用的新功能。 1 、校验测头增加半自动和自动测量； 2、测量特征的图示化路径显示； 图形窗口可直接删除测点； 3、图形窗口可直接删除测点； 4、提供一个工具箱可调整CAD照明 方向及CAD模型所需的剖面视图； 5、在CAD模型上快速进行零件装夹 在 模拟。
1111 三坐标测量机实验报告 实验名称：零件测绘 院系：111 姓名：111 学号：111 指导教师：1111 组员：111 一、实验目的
通过观察三坐标测量机的检测过程，分析检测的基本原理，掌握三坐标测量机的日常操作过程。 二、实验要求 对一件无理论数据的被测工件，制定检测计划，完成测量，绘制零件图。、 三、实验设备 DEA MISTRAL070705型三坐标测量机、标准球、被测工件、计算机。 四、分析过程 1.被测零件如图1所示，实验中需要测量俯视视角中所有能观测到的特征的尺寸，并根据需要对重要特征进行评价。试验中在确定基准面之后，以从内到外的次序依次测量俯视视角中所有的圆柱特征的圆心坐标和直径数据，以从前到后、从左到右的顺序依次测量各平面特征到基准面的距离尺寸。 图1.被测实物 2.本次试验设计测量基准面如图2所示，以前向平面作为X正向基准面，以左侧平面作为Y负向基准面，以上平面作为Z正向基准面。以三个基准面的交点为三维坐标原点。 图2.基准面设计 3.如图3所示将被测工件摆放在固定底板上，使用卡具卡住两个不需测量的特征，并使卡具尽量远离需要测量的特征，避免干扰测量。调整工件，使拟定的X、Y向基准面尽量与测
量机水平二维运动方向平行，方便测量。 图3 零件的摆放 五、测量过程 1.新建测量程序： 双击桌面快捷键，选择“未连接侧头”，确定测量机回家（归零）运行路径无障碍后，按下操作盒上的“START”按钮，测量机测头完成初始化。 点击“取消”按钮，新建零件程序，选择“文件—新建”，设定文件名为“102502”，接口框选择“机器1”，选定测量单位为“毫米”，点击确定。 2.测量机测头的定义和校验： （1）测头的定义：点击“插入——硬件定义——测头”，测头文件填“102502”，“测头说明”中，根据实际三坐标测量机上所安装的测头、测座和测针型号，测座选取“PROBEPH10M”，转接器选择为“CONVERT30MM_TO_M8THRD”,传感器选择为“PROBETP2”，测针选择为 “TIP5BY20MM”。 （2）测头校验的设置：点击“测量”按钮，进入校验测尖界面，“测点数”设置为9点，其他参数默认，控制方式选“自动”模式，操作类型选择“校验测尖”，校验模式中，“层数”、“起始角”、“终止角”分别填入3、0、90。点击“添加工具”按钮，“工具类型”选“球体”，直径为15.875mm，点击“确定”按钮。 （3）开始校验：将标准球摆放到测量机上，手动操纵控制盒控制测头触碰标准球最高点处，然后测量机将会开始自动开始校验。 3.手动测量基准元素： 按顺序手动测量如图2所设定的X正、Y负、Z正三个基准面，每个面至少测量四个点，每完成一次测量按一下控制盒上的“START”按钮，系统自动生成一个平面，Z正、Y负、X正这三个基准面分别被定义为面1、面2、面3。 4.建立工件坐标系 以面1外法线方向为Z轴，面3外法线方向为X轴，Y轴也确定了，以三个基准面的交点为原点。 具体步骤：点击“插入——坐标系——新建”，点击平面1，“找正”按钮旁的选Z正，按“找正”按钮，建立Z轴；然后只选中平面3，“旋转到”选择X正，点击“旋转”按钮，建立X轴；同时选中平面1、2、3，勾选x、y、z，点击“原点”按钮，建立三维坐标的原点。 5.手动测量特征元素 本次实验需要完成俯视视角所有可见特征尺寸参数的测量，除三个基准面之外，可见特征中还包括了33个平面、17个圆柱面，按照每个平面测4个点，每个圆柱面测8个点的方法完
第一章三坐标测量机的概述 一、三坐标测量机的发展历史 世界上第一台测量机是英国FERRANTI公司于1956年研制成功，当时的测量方式是测头接触工件后，靠脚踏板来记录当前坐标值，然后使用计算器来计算元素间的位置关系。1962年菲亚特汽车公司一位质量工程师在意大利都灵创建了世界上第一家专业制造坐标测量设备的公司，即先在仍然知名的DEA（Digital Electronic Automation）公司。随后，DEA公司先后推出了手动、机动并首先使用气浮导轨技术的测量机，也相应配备了各种测头和软件，使之成为世界上最大的测量机供应商之一。1964年，瑞士SIP公司开始使用软件来计算两点间的距离，开始了利用软件进行测量数据计算的时代。随后的国ZEISS公司使用计算机辅助工件坐标系代替机械对准，从此测量机具备了对工件基本几何元素尺寸、形位公差的检测功能。随着计算机的飞速发展，测量机技术进入了CNC控制机时代，完成了复杂机械零件的测量和空间自由曲线曲面的测量，测量模式增加和完善了自学习功能，改善了人机界面，使用专门测量语言，提高了测量程序的开发效率。从90年代开始，随着工业制造行业向集成化、柔性化和信息化发展，产品的设计、制造和检测趋向一体化，这就对作为检测设备的三坐标测量机提出了更高的要求，从而提出了新一代测量机的概念。其特点是： 1、具有与外界设备通讯的功能； 2、具有与CAD系统直接对话的标准数据协议格式； 3、硬件电路趋于集成化,并以计算机扩展卡的形式,成为计算机的大型外部设备。 到1992年全球就拥有三坐标测量机46100台，工业发达的欧美、日韩每6-7台机床配备一台三坐标测量机，我国三坐标测量机生产始于20世纪70年代，现在已被广泛应用在机械制造、汽车、家电、电子、模具和航空航天等制造领域，并保持快速增长。国内外生产三坐标的厂家较多如：德国的蔡司、意大利的Cord3、日本的三丰、美国的谢菲尔德，国内的海克斯康、青岛雷顿、西安爱德华、北京航空精密机械研究所（303所）、上海机床厂、上海第三机床厂、北京二机床、北京机床研究所、天津大学和新天光学仪器厂。 二、三坐标测量机发展的意义和作用 随着人们生活水平的提高和制造业的快速发展，特别是机床、机械、汽车、航空航天和电子工业，各种复杂零件的研制和生产需要先进的检测技术；同时为应对全球竞争，生产现场非常重视提高加工效率和降低生产成本，其中，最重要的便是生产出高质量的产品。为此，必须实行严格的质量管理，只有在保证高质量生产的前提下，制造业才能生存和发展。因此，为确保零件的尺寸和技术性能符合要求，必须进行精确的测量，因而体现三维测量技术的三坐标测量机应运而生，并迅速发展和日趋完善。三维测量是基于以下的客观要求发展起来的。 1、越来越多的工件需要进行空间三维测量，而传统的测量方法不能满足生产的需要。传统测量方
質量方針：品質第一，創新技術，一流人才完善服務 三坐标测量机验收标准 依据中华人民共和国国家计量技术规范（JJF1064-2000三坐标测量机校准规范） 一、校准条件 1 长度测量标准器:“经校准的量块” 2环境条件 （1）．设备应安装于避光、避潮、避震及无尘恒温室内； （2）．不受腐蚀性气体、可燃气体、油雾和微粒侵袭。 （3）．外接电源220 V，50Hz，可靠接地，接地电阻小于4欧姆，并标配500W UPS 稳压电源。 （4）．温度要求：温度(20±2)℃，温度梯度1℃/m ，温度变化1℃/h （5）．湿度要求：湿度30%-65% ， （6）. 供气压力：0.4 MPa - 0.5 Mpa (7)．供气流量：100 L/min –120 L/min 3 环境条件的测量 实验室环境温度应有记录。校准时需检查至当日的一周温度记录。 测量过程中应测量和记录三坐标测量机的温度变化和温度梯度的情况。测量点应不少于4点，分布在不同方向和不同高度。 二、计量性能要求 1. 长度测量最大允许示值误差（MPEE＝±（3+L/300）： 即MPEE = ±(A+L/K) 式中：A——常数项，m，由坐标测量机制造商提供或由用户根据需要确定； L——被测长度，mm; K——无量纲常数，由坐标测量机制造商提供或由用户根据需要确定； B——MPEE 的最大值，m，由坐标测量机制造商提供或由用户根据需要确定。 三、长度测量重复精度 依据中华人民共和国国家计量技术规范长度测量的重复度必须尊循：人、机、料、法、环；（即同一工件、同点、同位、同方法及同力度）否则影像测量精度；
質量方針：品質第一，創新技術，一流人才完善服務 误差（m）公差＝ ±（3+L/300） m 重复度（m） 重复度（m） 重复度（m） 误差（m）公差＝ ±（3+L/300） m 重复度（m） 重复度（m） 重复度（m）
三坐标测量机的几种常用扫描方法 【关键词】三坐标测量机，扫描方法苏州高瑞精密仪器有限公司杭州办事处【论文摘要】三坐标测量机(CMM)的测量方式通常可分为接触式测量、非接触式测量和接触与非接触并用式测量。其中，接触测量方式常用于机加工产品、压制成型产品、金属膜等的测量。为了分析工件加工数据，或为逆向工程提供工件原始信息，经常需要用三坐标测量机对被测工件表面进行数据点扫描。本文以美国Brown & Sharpe公司Microxcel Pfx454型三坐标测量机为例，介绍三坐标测量机的几种常用扫描方法及其操作步骤。 三坐标测量机的扫描操作是应用PC DMIS程序在被测物体表面的特定区域内进行数据点采集，该区域可以是一条线、一个面片、零件的一个截面、零件的曲线或距边缘一定距离的周线等。扫描类型与测量模式、测头类型以及是否有CAD文件等有关，控制屏幕上的“扫描”（Scan）选项由状态按钮（手动/DCC）决定。若采用DCC方式测量，又有CAD文件，则可供选用的扫描方式有“开线”（Open Linear）、“闭线”（Closed Linear）、“面片”（Patch）、“截面”（Section）和“周线”（Perimeter）扫描；若采用DCC方式测量，而只有线框型CAD文件，则可选用“开线”（Open Linear）、“闭线”（Closed Linear）和“面片”（Patch）扫描方式；若采用手动测量模式，则只能使用基本的“手动触发扫描”（Manul TTP Scan）方式；若采用手动测量方式并使用刚性测头，则可用选项为“固定间隔”（Fixed Delta）、“变化间隔”（Variable Delta）、“时间间隔”（Time Delta）和“主体轴向扫描”（Body Axis Scan）方式。 下面详细介绍在DCC状态下，进入“功能”（Utility）菜单选取“扫描”（Scan）选项后可供选择的五种扫描方式。 1.开线扫描（Open Linear Scan） 开线扫描是最基本的扫描方式。测头从起始点开始，沿一定方向并按预定步长进行扫描，直至终止点。开线扫描可分为有、无CAD模型两种情况。 （1）无CAD模型 如被测工件无CAD模型，首先输入边界点（Boundary Points）的名义值。打开对话框中的“边界点”选项后，先点击“1”，输入扫描起始点数据；然后双击“D”，输入方向点（表示扫描方向的坐标点）的新的X、Y、Z坐标值；最后双击“2”，输入扫描终点数据。 第二项输入步长。在“扫描”对话框（Scan Dialog）中“方向1技术”（Direction 1 Tech）栏中的“最大”（Max Inc）栏中输入一个新步长值。 最后检查设定的方向矢量是否正确，该矢量定义了扫描开始后第一测量点表面的法矢、截面以及扫描结束前最后一点的表面法矢。当所有数据输入完成后点击“创建”。 （2）有CAD模型 如被测工件有CAD模型，开始扫描时用鼠标左键点击CAD模型的相应表面，PC DMIS程序将在CAD模型上生成一点并加标志“1”表示为扫描起始点；然后点击下一点定义扫描方向；最后点击终点（或边界点）并标志为“2”。在“1”和“2”之间连线。对于每一所选点，PC DMIS已在对话框中输入相应坐标值及矢量。确定步长及其它选项（如安全平面、单点等）后，点击“测量”，然后点击“创建”。 2.闭线扫描（Closed Linear Scan） 闭线扫描方式允许扫描内表面或外表面，它只需“起点”和“方向点”两个值
?第1章：特殊测头的校验 1.盘形测针的用 途· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·· · · · · · · · · · ·4 2.盘测针的定义及校 验· · · · · · · · · · · · · · · · · ·· · · · · · · · · · · · ·4 3.盘测针的注意事 项· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6 4.柱测针的用 途· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·7 5.柱测针的定义及校 验· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·· · · ·7 6.柱测针的注意事 项· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·8 7.星型测针的用 途· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·· · · · · · ·9 6.星型测针的定义及校 验· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·9 7.星型测针的注意事 项· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·10 6.五方向测针的用 途· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·· · · · · ·11 7.五方向测针的定义及校 验· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·11 8.五方向测针的注意事 项· · · · · · · · · · · · · · ·· · · · · · · · · · · · ·12 ?第2章：如何建立零件坐标系
三坐标测量机的类型
摘要：我公司是专业提供SPC数据分析软件等机械测量解决方案的服务提供商，包括三坐标测量、跳动测量等。根据我们多年为客户提供服务的实战经验，本文就三坐标测量机的分类进行讲解，让大家对三坐标测量机的类型有更进一步的了解。 一、三坐标测量机介绍 三坐标测量机(Coordinate Measuring Machine, CMM) 是指在一个六面体的空间范围内，能够表现几何形状、长度及圆周分度等测量能力的仪器，又称为三坐标测量仪或三次元。 能在x、y、z3个或3个以上坐标（圆转台的一个转轴习惯上也算作一个坐标）内进行测量的通用长度测量工具。主要用于测量复杂形状表面轮廓尺寸，例如透平叶片、显象管屏幕、凸轮和轿车等轮廓尺寸、箱体零件各孔的孔径和坐标尺寸等；还常与加工中心配套，成为柔性制造系统的一个组成部分。按自动化程度，三坐标测量机（简称测量机）一般分为手动的、自动的和计算机数字控制的3种。 手动的由人工完成对被测长度的全部测量过程。自动测量机由测头自动完成对被测长度的瞄准定位，由人工完成其他测量过程。 计算机数字控制测量机除具有自动瞄准定位的功能外，还能按照预先编制好的程序自动完成全部测量和计算过程。测量机按用途又可分为坐标测量机和万能测量机两类。前者是20世纪50年代中期出现的，常用于测量某种类型的工件，测量效率较高，适宜于在车间使用。这类测量机规格很多，测量范围可达 10000×1600×1000毫米或更大。万能测量机是从坐标镗床的基础上发展而来的，
测量精度高，单坐标精度可达 2微米／1000毫米以上。它带有不同测头和较多附件如数字显示分度台、具有精密轴系的回转工作台等，测量功能较多，适宜在计量室使用。 二、三坐标测量机的分类 三坐标测量仪有不同的操作需求、测量范围和测量精度，这些对选用三坐标测量仪是很重要的。 按三坐标测量仪结构可分为如下几类： 1.移动桥架型(Moving bridge type) 移动桥架型，为最常用的三坐标测量仪的结构，轴为主轴在垂直方向移动，厢形架导引主轴沿水平梁在方向移动，此水平梁垂直轴且被两支柱支撑于两端，梁与支柱形成“桥架”，桥架沿着两个在水平面上垂直和轴的导槽在轴方向移动。因为梁的两端被支柱支撑，所以可得到最小的挠度，且比悬臂型有较高的精度。 2. 床式桥架型(Bridge bed type) 床式桥架型，轴为主轴在垂直方向移动，厢形架导引主轴沿着垂直轴的梁而移动，而梁沿着两水平导轨在轴方向移动，导轨位于支柱的上表面，而支柱固定在机械本体上。此型与移动桥架型一样，梁的两端被支撑，因此梁的挠度为最少。此型比悬臂型的精度好，因为只有梁在轴方向移动，所以惯性比全部桥架移动时为小，手动操作时比移动桥架型较容易。 3. 柱式桥架型(Gantry type) 柱式桥架型，与床式桥架型式比较时，柱式桥架型其架是直接固定在地板上又称为门型，比床式桥架型有较大且更好的刚性，大部分用在较大型的三坐标测量仪上。各轴都以马达驱动，测量范围很大，操作者可以在桥架内工作。
三坐标测量机的组成
三坐标测量机的组成 三坐标测量机可分为主机、测头、电气系统三大部分 主机结构分为： 1、框架，是指测量机的主体机械结构架子。它是工作台、立柱、桥框、壳体等机械结构的集合体； 2、标尺系统，是测量机的重要组成部分，是决定仪器精度的一个重要环节。三坐标测量机所用的标尺有线纹尺、精密丝杆、感应同步器、光栅尺、磁尺及光波波长等。该系统还应包括数显电气装臵。 3、导轨，是测量机实现三维运动的重要部件。测量机多采用滑动导轨、滚动轴承导轨和气浮导轨，而以气浮静压导轨为主要形式。气浮导轨由导轨体和气垫组成，有的导轨体和工作台合二为一。气浮导轨还应包括气源、稳压器、过滤器、气管、分流器等一套气体装臵。 4、驱动装臵，是测量机的重要运动机构，可实现机动和程序控制伺服运动的功能。在测量机上一般采用的驱动装臵有丝杆丝母、滚动轮、钢丝、齿形带、齿轮齿条、光轴滚动轮等传动，并配以伺服马达驱动。直线马达驱动正在增多。 5、平衡部件，主要用于Z 轴框架结构中。它的功能是平衡Z 轴的重量，以使Z 轴上下运动时无偏得干扰，使检测时Z 向测力稳定。如更换Z 轴上所装的测头时，应重新调节平衡力的
大小，以达到新的平衡。Z 轴平衡装臵有重锤、发条或弹簧、气缸活塞杆等类型。 6、转台与附件，转台是测量机的重要元件，它使测量机增加一个转动运动的自由度，便于某些种类零件的测量。转台包括分度台、单轴回转台、万能转台（二轴或三轴）和数控转台等。用于坐标测量机的附件很多，视需要而定。一般指基准平尺、角尺、步距规、标准球体（或立方体）、测微仪及用于自检的精度检测样板等。 三维测头即是三维测量的传感器，它可在三个方向上感受瞄准信号和微小位移，以实现瞄准与测微两种功能。测量的测头主要有硬测头、电气测头、光学测头等，此外还有测头回转体等附件。测头有接触式和非接触式之分。按输出的信号分，有用于发信号的触发式测头和用于扫描的瞄准式测头、测微式测头。 电气系统分为： 1、电气控制系统是测量机的电气控制部分。它具有单轴与多轴联动控制、外围设备控制、通信控制和保护与逻辑控制等。 2、计算机硬件部分，三坐标测量机可以采用各种计算机，一般有PC 机和工作站等。