三坐标如何建立零件坐标系

随着制造业智能化和高精度化不断进步，零件加工精度要求越来越高，为了满足精密零件检测，三坐标测量机得到了广泛应用。

三坐标测量机具有快捷测量过程，可以成批量测量同一种零件,得到的测量数据稳定可靠，测量结果也可以进行比对分析，打印出图形成规范的纸质文件。

1　测量软件AC-DMIS测量软件常用于军工、航空、汽车及模具等精密加工领域中的测量检测环节，可以对零件几何尺寸、形位公差进行测量及分析，也具有零件逆向功能。

在软件中,可以导入零件三维模型，编辑测量程序，实现大批量零件快速测量，提高测量效率。

2　工件坐标系的作用三坐标测量机自带有机械坐标系，为了保证测量数据和零件三维模型数值一致，需要建立合适的工件坐标系。

通常建立的工件坐标系与零件基准一致，建立正确的工件坐标系可以让测量结果的坐标值与设计参数保持一致，从而得到合格的测量报告；建立工件坐标系，可以让设备定位工件位置，结合工件三维模型进行编程；测针沿着预先编辑的移动轨迹运动，从而完成工件自动测量。

本文采用爱德华Daisy系列三坐标测量机的AC-DMIS测量软件，被测工件为教学模型，通过线—圆—面的方式建立工件坐标系。

3　工件坐标系建立3.1　测量元素确定零件上表面的圆孔中心点为工件坐标系原点，用测针测量工件表面的三个基本几何元素，分别是直线段、圆与平面，得到工件表面形状特征。

通过软件分析计算形成工件坐标系，测量元素直线段、圆和平面均为矢量元素，其矢量方向也决定了坐标系各个的轴向方向；分别在工件侧面采点拾取方向水平直线段，工件上表面采点拾取平面，工件圆孔拾取圆。

3.2　工件坐标系的找正在工件位置找正菜单栏中，将之前拾取生成的测量元素直线段、圆以及平面添加到元素名称栏内，通过这三个测量元素建立工件坐标系，用直线-1定义X轴的方向，单击直线-1复选框，空间旋转的轴向方向选为X+，工件坐标系的X轴方向确定；用平面-1的法向直线定义Z轴的方向，单击平面-1复选框，平面旋转的轴向方向选为Z+，工件坐标系的Z轴方向确定；坐标系两个坐标轴的方向确定，第三个方向（Y轴）根据笛卡尔坐标系自动确定。

三坐标321创建坐标系方法
在三坐标321创建坐标系的方法中，首先需要确定三个不同的坐标轴
及其方向，通常选择的坐标轴为X轴、Y轴和Z轴。

为了确保坐标系的连
续性和一致性，在确定坐标轴时应遵循右手定则。

1.首先确定X轴：选择一个参考点作为原点O，并选择一个参考方向，例如东方向。

将该方向作为X轴的正向，并确定反向。

2.然后确定Y轴：选择原点O和X轴的正向形成的平面内的一个点作
为新的参考点，并选择一个新的参考方向，例如北方向。

将该方向作为Y
轴的正向，并确定反向。

3.最后确定Z轴：根据右手定则，将X轴和Y轴的正向用手指表示，
并将与这两个方向垂直的方向作为Z轴的正向，用手指拇指表示。

确定Z
轴的反向。

确定了三个坐标轴及其方向之后，就可以确定一个三坐标321的坐标系。

三坐标321坐标系的命名方式表示了每个坐标轴的旋转顺序和单位旋
转的顺序。

其中，“321”表示旋转顺序为：第一次旋转绕Z轴、第二次
旋转绕Y轴、第三次旋转绕X轴。

即，先绕Z轴旋转一个角度，得到一个
新的坐标系；再在此基础上绕Y轴旋转一个角度，得到另一个新的坐标系；最后在此基础上绕X轴旋转一个角度，得到最终的坐标系。

总结起来，三坐标321的坐标系的创建方法是：首先确定三个不同的
坐标轴及其方向，遵循右手定则。

然后，根据旋转顺序和单位旋转的顺序
命名坐标系。

最后，根据命名的坐标系进行坐标系之间的转换和旋转运动
描述。

三坐标测量机CAD数模导入功能迭代法建立坐标系三坐标测量机是一种常用于测量三维物体形状和位置的仪器，可以通过测量点的坐标来建立物体的数学模型。

而CAD数模导入功能则是指将已建立的CAD文件导入到三坐标测量机的软件中进行测量分析。

为了提高测量的精确度和效率，可以利用迭代法建立坐标系。

首先，我们需要准备一台三坐标测量机和相应的软件。

在使用CAD数模导入功能之前，我们需要先确保CAD文件的准确性和完整性，以确保导入后的坐标系和物体模型的准确性。

接下来，我们需要进行迭代法建立坐标系的过程。

迭代法是一种逐步逼近的方法，通过多次测量和调整，最终得到准确的坐标系。

首先，我们将CAD文件导入到三坐标测量机的软件中。

软件会自动解析CAD文件，并将物体模型显示在屏幕上。

这时，我们可以进行一次初步的测量。

在第一次测量中，我们需要确定至少三个标定点的坐标。

标定点可以是物体上的特征点或者边缘点，我们需要确保这些点在CAD文件中的位置是准确的。

在测量时，我们需要使用精密的探针测量仪器，以确保测量的精确度。

测量完成后，我们将得到标定点的测量坐标。

我们可以将这些坐标与CAD文件中的坐标进行比较，以计算出测量误差。

如果误差较大，我们需要进行调整。

调整的方法有多种，一种常用的方法是通过调整三坐标测量机的各个轴向的步进值。

步进值是指探针在测量时移动的最小单位，通过调整步进值的大小，可以提高测量的精确度。

我们通过不断的调整步进值，重新测量标定点，然后计算误差，直到误差达到可接受范围为止。

在调整完成后，我们再次测量标定点，以确保误差足够小。

如果误差在可接受范围内，我们就可以将这些测量点作为基准点建立坐标系。

建立坐标系的方法有多种，可以是基于标定点的最小二乘法、基于标定点的最大似然估计等。

建立坐标系后，我们就可以进行进一步的测量分析了。

通过三坐标测量机的软件，我们可以测量物体上其他点的坐标，并与CAD文件进行比较，计算出测量误差。

如果误差较大，我们可以根据需要进行进一步的调整和优化。

三坐标建立坐标系方法
通常情况下，我们可以按照以下步骤建立三维坐标系：
1. 确定原点：选择一个点作为坐标系的原点，通常选择一个方便计算的位置，如一个角点或者重要的参考点。

2. 确定坐标轴：选择三个相互垂直的方向作为坐标轴。

通常情况下，我们选择x 轴、y轴和z轴，分别表示水平方向、垂直方向和向内/向外的方向。

3. 确定正方向：确定坐标轴的正方向，即确定x轴、y轴和z轴的正向。

通常情况下，x轴正方向为向右，y轴正方向为向上，z轴正方向为向外。

4. 确定单位长度：确定坐标轴上的单位长度，通常情况下我们选择相等的单位长度，如每个单位长度代表1个单位长度。

5. 标记刻度：在每个坐标轴上根据单位长度标记刻度，以便后续计算和表示三维点的位置。

6. 计算坐标：根据坐标轴的标度，计算出每个点在三维坐标系中的坐标。

根据每个点在x轴、y轴和z轴上的距离，可以确定点的位置。

建立三维坐标系的方法可以根据具体的需求和情况进行调整和改变。

三坐标测量机‎上建立零件坐‎标系的意义和‎建立方法简述‎建立零件坐标‎系在三坐标测‎量的直接体现‎是提高测量效‎率和测量的准‎确性，这也是三坐标‎测量区别与传‎统测量的主要‎特点之一。

有了零件坐标‎系，测量是由软件‎进行坐标转换‎，实现自动找正‎。

建立零件坐标‎系的主要意义‎：1、在零件坐标系‎上编制的测量‎程序可以重复‎运行而不受零‎件摆放位置的‎影响，所以编制程序‎前首先要建立‎零件坐标系。

而建立坐标系‎所使用的元素‎不一定是零件‎的基准元素。

2、在测量过程中‎要检测位置度‎误差，许多测量软件‎在计算位置度‎时直接使用坐‎标系为基准计‎算位置度误差‎，所以要直接使‎用零件的设计‎基准或加工基‎准等等建立零‎件坐标系。

3、为了进行数字‎化扫描或数字‎化点作为CA‎D/CAM软件的‎输入，需要以整体基‎准或实物基准‎建立坐标系。

4、当需要用CA‎D数模进行零‎件测量时，要按照CAD‎数模的要求建‎立零件坐标系‎，使零件的坐标‎系与CAD数‎模的坐标系一‎致，才能进行自动‎测量或编程测‎量。

5、需要进行精确‎的点测量时，根据情况建立‎零件坐标系（使测点的半径‎补偿更为准确‎）。

6、为了测量方便‎，和其它特殊需‎要。

在测量过程中‎我们可能根据‎具体情况和测‎量的需要多次‎建立和反复调‎用零件坐标系‎，而只有在评价‎零件的被测元‎素时要准确的‎识别和采用各‎种要求的基准‎进行计算和评‎价。

需要说明的是‎，对于不清楚或‎不确定的计算‎基准问题，一定要取得责‎任工艺员或工‎程师的认可和‎批准，方可给出检测‎结论。

建立零件坐标‎系最常用的方‎法是3-2-1法。

3-2-1法是用3点‎测平面取其法‎矢建立第一轴‎，用2点测线投‎影到平面建立‎第二轴（这样两个轴绝‎对垂直，而第三轴自动‎建立，三轴垂直保证‎符合直角坐标‎系的定义），用一点或点元‎素建立坐标系‎零点。

由于3-2-1法建立的零‎件坐标系，是符合笛卡尔‎直角坐标原理‎，因此在三坐标‎测量机的运用‎是及其普遍的‎。

三点法创建工件坐标系的步骤在我们进行加工或者测量的时候，工件坐标系的建立可谓是重中之重。

今天，我就来聊聊怎么用简单的三点法来创建工件坐标系，保证你一听就懂，甚至可以带着笑声去实践！1. 前期准备1.1 清理工作台首先，咱们得把工作台收拾干净，别让杂物在旁边捣乱。

就像做饭之前要把厨房清理干净一样，干净的工作环境能让我们的思路更加清晰。

想象一下，满桌的碗碟和食材，让人怎么下得去手呢？1.2 工具准备然后，准备好测量工具。

无论是卡尺、水平仪还是其他测量设备，都得齐全。

这里可是关键！就像打游戏之前要把装备准备好，缺一不可，才能顺利通关。

2. 确定基准点2.1 选择基准点接下来，我们得在工件上选择三个点。

这可不是随便挑的，而是要有讲究的。

想象一下，在一个球场上，三分线、罚球线、底线都得有明确的定位，不然你根本不知道怎么进球！所以，选择这三个点时，最好是工件的角落、中心或边缘，确保它们可以形成一个平面。

2.2 标记点位选好点之后，用记号笔或铅笔在上面轻轻标记一下。

小心别用太深，毕竟工件是用来加工的，不是给你涂鸦的地方。

标记就像是给工件穿上了“衣服”，让它显得更加整齐。

3. 测量与计算3.1 测量距离现在就要用你的测量工具来测量这三个点之间的距离了。

像玩拼图一样，得把每个点的位置给测量好。

想想看，如果你把拼图的边拼错了，结果就惨了！所以，认真测量，确保每一条线都准确无误。

3.2 计算坐标系最后一步，就要把测量的数据转化为坐标系了。

你可以把第一个点设定为原点，然后根据其他两点的位置，分别确定它们的坐标。

简单来说，就是把你的工件变成了一个小小的地图，让你能轻松找到每一个点。

这个过程就像在做数学题，虽然一开始可能有点难，但慢慢来，总能找出答案的。

4. 实际操作中的注意事项在整个过程中，有几个小贴士可以分享给大家。

首先，保持心态平和，别急于求成。

急功近利可不好，做事情要稳稳当当，才能保证质量。

其次，定期检查工具的准确性，别因为工具的问题而影响了整个过程。

三坐标建立工件坐标系应注意的问题
建立工件坐标系时，需要注意以下问题：
1. 坐标系的原点确定：确定工件坐标系的原点通常是选择一个固定点或特定特征来作为参考点。

这个选取应该便于工件的尺寸和形状以及后续加工过程的测量和操作。

2. 坐标轴方向：确定工件坐标系的坐标轴方向是非常重要的，它会直接影响到坐标系的表示和工件的加工操作。

通常，选择一个合适的方向来表示工件的长度、宽度和高度，并确保坐标轴的正方向与工件的特性相匹配。

3. 坐标轴的单位：确定工件坐标系的坐标轴单位，例如毫米、厘米、英尺等。

这取决于工件的尺寸以及后续加工和测量设备的精度和单位。

4. 坐标轴的面表示：确定坐标系的面表示，即确定哪个面是主面或者参考面。

这对于确定后续加工操作中的方向和位置至关重要。

5. 坐标系的转换和平移：如果需要将工件坐标系与其他坐标系进行转换或平移，则需要确定转换的方法和参数，并确保转换后的坐标系与原始坐标系保持一致。

6. 坐标系的标记和命名：为了方便工艺操作和后续数据分析，对工件坐标系的坐标轴进行标记和命名是必要的。

这可以通过正确的标记和命名来提高工作效率和准确性。

总之，在建立工件坐标系时，需要综合考虑工件特性、加工要求、测量设备和操作习惯等因素，同时确保坐标系的准确性和一致性。

三坐标测量中建立零件坐标系的方法要在零件上建立三轴垂直的一个坐标系，测量仪软件首先利用面元素确定第一轴，因为面元素的方向矢量始终是垂直于该平面的，当我们利用投影到该平面上的一条线来建立第二轴时，第一轴和第二轴就保证绝对是垂直的，至于第三轴就不用你再建了，由软件自动生成垂直于前两轴的第三轴。

这样测量机软件就建立了互相垂直的、符合直角坐标系原理的零件坐标系。

那么在软件内部是如何进行操作的呢？软件内部已经准备好了各种建立零件坐标系的数据结构，它们的初始值是与“机器坐标系”一致的。

当我们要利用3－2－1方法建立零件坐标系时，首先测量面元素（假如是X、Y平面），这时面的法向矢量（我们要作Z轴）与机器坐标系有两个空间夹角（零件肯定不会与机器坐标系完全一致），即与X轴有a角，与Y轴有b角。

2.当我们指定该面元素建立零件坐标系第一轴后（建立Z轴），软件就会让1号坐标系的数据结构首先绕X轴旋转b角度，然后再绕Y轴旋转a角度，使两者重合。

1号坐标系Z零点坐标平移到该平面特征点的Z值。

;3.当我们采用线元素，确定第二轴时，1号坐标系绕Z轴旋转，使指定轴（假如是X轴）与该线重合。

1号坐标系的Y零点平移到这条线特征点的Y值。

.这时只有X轴的零点没有着落，最后一点就是为X轴而设的。

5.零件坐标系的零点如果没有特殊指定，就是按照以上设置的，往往我们还要根据图纸要求，将零件坐标系的零点平移到指定点元素上。

要说明的是，建立零件坐标系第一轴可以是任意轴，确定了平面就指定了轴，如：－X、＋Y、－Z等。

!建立第一轴的元素不一定非是平面，也可以是圆柱轴线、圆锥轴线或构造线（软件不同可能有差别）。

只要你指定了第一轴，实际就指定了相应的工作平面。

指定了X轴，实际也就确定了与其垂直的YZ平面。

指定轴或工作平面的原则，一般是根据零件图纸要求，或使零件坐标系与机器坐标系接近，避免误会。

建立坐标系不一定必须是3－2－1。

比如徊转体零件，只要用平面找正第一轴，再确定中心点为零点，就完全可以了。

METROLO GY TEST TECHNOLO GY &　VER I F I C ATI O N计量测试与检定　工业计量　2008年第18卷第6期・9　・三坐标测量中工件坐标系的建立与分析刘兆平(九江职业技术学院,江西九江　332007)[摘　要]PC -DM I S 软件编程中,工件坐标系建立的好坏直接影响测量精度和测量效率。

文章结合工作实际,分析了批量工件和单一工件坐标系的建立方法。

[关键词]PC -DM I S;三坐标测量机;坐标系;转换[中图分类号]TP92 [文献标识码]B [文章编号]1002-1183(2008)06-0009-02[收稿日期]2008-04-10[作者简介]刘兆平(1981-),男,湖北荆州人,毕业于武汉工程大学,研究方向为精密检测。

在利用三坐标测量机对工件形位公差、轮廓等多种参数进行检测时,坐标系建立的好坏将直接影响工件的测量精度和测量效率。

因此,如何建立合适的工件坐标系就显得非常重要。

本文以G OLBAL 系列三坐标测量机PC -DM I S 测量软件为例,结合工作实际,谈谈批量工件和单一工件坐标系的建立方法。

1　批量工件的坐标系的建立对于批量工件检测,为便于测量,常把工件固定在一合适位置(这个位置便于工件的安装和拆卸,有利于前后工件位置的一致),采用常用的3-2-1法先粗建一控制坐标系并存贮,进入程序后调用控制坐标系,在此基础上再细建工件当前坐标系,而当前坐标系的元素是由手动打点完成的,此时建坐标系是程序自动完成的,然后程序进行自动检测。

更换工件后调用已经编辑好的程序,点击“标记所有特征”,在出现的对话框中选择“是”,将手动坐标系特征标记,标记好所有特征后就可以执行了。

按照PC -DM I S 的提示进行新的坐标系的元素的确定,确定后三坐标测量机就开始按所调用的编辑好的程序进行工件的检测。

这样只需建一次坐标系就可实现整批工件的测量,从而提高了测量效率,具体流程见图1。

三坐标rps建立坐标的方法三坐标RPS建立坐标的方法三坐标测量技术是现代工业制造中常用的一种高精度测量方法，它能够快速准确地测量物体的几何形状和位置。

而在进行三坐标测量时，需要建立一个合适的坐标系，以便精确地描述物体的位置和形状，因此，建立坐标系是三坐标测量技术的基础。

在建立三坐标测量坐标系时，常采用RPS方法，即参照物、基准面、基准点的方法。

下面将详细介绍如何使用RPS方法建立三坐标测量坐标系。

1. 参照物的选择参照物是建立坐标系的基础，其主要作用是确定测量物体的位置和朝向。

参照物可以是物体本身的某个部分，也可以是与物体相关的其他物体。

在选择参照物时，需要考虑以下因素：（1）参照物应具有稳定性和可靠性，不易变形或损坏。

（2）参照物的结构应简单，易于制作和安装。

（3）参照物应与测量物体相对固定，不易移动或变形。

（4）参照物的表面应平整光滑，便于测量。

2. 基准面的确定基准面是建立坐标系的第二个基础，其作用是确定测量物体的高度或深度。

基准面可以是水平面、垂直面或倾斜面，具体选择要根据测量物体的实际情况来确定。

在确定基准面时，需要考虑以下因素：（1）基准面应与参照物垂直或平行，便于测量。

（2）基准面应具有稳定性和可靠性，不易变形或损坏。

（3）基准面的表面应平整光滑，便于测量。

（4）基准面应与测量物体相对固定，不易移动或变形。

3. 基准点的确定基准点是建立坐标系的第三个基础，其作用是确定测量物体的位置和方向。

基准点可以是测量物体的某个固定点，也可以是参照物上的某个标记点。

在确定基准点时，需要考虑以下因素：（1）基准点应与参照物和测量物体相对固定，不易移动或变形。

（2）基准点应便于测量，并且能够准确地描述测量物体的位置和方向。

（3）基准点应与测量物体和参照物的坐标系相对应，便于建立坐标系。

建立三坐标测量坐标系的基础是参照物、基准面和基准点，通过选择合适的参照物、确定基准面和基准点，可以建立一个准确可靠的坐标系，以便进行三坐标测量。

三坐标如何建⽴零件坐标系三坐标如何建⽴零件坐标系1、在零件坐标系上编制的测量程序可以重复运⾏⽽不受零件摆放位置的影响，所以编制程序前⾸先要建⽴零件坐标系。

⽽建⽴坐标系所使⽤的元素不⼀定是零件的基准元素。

2、在测量过程中要检测位置度误差，许多测量软件在计算位置度时直接使⽤坐标系为基准计算位置度误差，所以要直接使⽤零件的设计基准或加⼯基准等等建⽴零件坐标系。

3、为了进⾏数字化扫描或数字化点作为CAD/CAM软件的输⼊，需要以整体基准或实物基准建⽴坐标系。

4、当需要⽤CAD模型进⾏零件测量时，要按照CAD模型的要求建⽴零件坐标系，使零件的坐标系与CAD模型的坐标系⼀致，才能进⾏⾃动测量或编程测量。

5、需要进⾏精确的点测量时，根据情况建⽴零件坐标系（使测点的半径补偿更为准确）。

6、为了测量⽅便，和其它特殊需要。

建⽴零件坐标系是⾮常灵活的，在测量过程中我们可能根据具体情况和测量的需要多次建⽴和反复调⽤零件坐标系，⽽只有在评价零件的被测元素时要准确的识别和采⽤各种要求的基准进⾏计算和评价。

对于不清楚或不确定的计算基准问题，⼀定要取得责任⼯艺员或⼯程师的认可和批准，⽅可给出检测结论。

⾄于使⽤哪种建⽴零件坐标系的⽅法，要根据零件的实际情况。

⼀般⼤多数零件都可以采⽤3－2－1的⽅法建⽴零件坐标系。

所谓3－2－1⽅法原本是⽤3点测平⾯取其法⽮建⽴第⼀轴，⽤2点测线投影到平⾯建⽴第⼆轴（这样两个轴绝对垂直，⽽第三轴⾃动建⽴，三轴垂直保证符合直⾓坐标系的定义），⽤⼀点或点元素建⽴坐标系零点。

现在已经发展为多种⽅式来建⽴坐标系，如：可以⽤轴线或线元素建⽴第⼀轴和其垂直的平⾯，⽤其它⽅式和⽅法建⽴第⼆轴等。

⼤家要注意的是：不⼀定⾮要3－2－1的固定步骤来建⽴坐标系，可以单步进⾏，也可以省略其中的步骤。

⽐如：回转体的零件（圆柱形）就可以不⽤进⾏第⼆步，⽤圆柱轴线确定第⼀轴并定义圆⼼为零点就可以了。

⽤点元素来设置坐标系零点，即平移坐标系，也就是建⽴新坐标系。

三坐标rps建立坐标的方法以三坐标RPS建立坐标的方法引言：在空间几何中，我们经常需要描述一个点的位置。

而在三维空间中，我们可以使用三坐标来表示一个点的位置。

本文将介绍一种建立坐标的方法，即三坐标RPS（Rotation, Pitch, and Scale）方法。

一、旋转（Rotation）旋转是指将一个点绕着某个轴进行旋转，以改变其位置。

在三维空间中，我们可以使用欧拉角来表示旋转。

欧拉角是由三个角度组成的，分别表示绕X轴、Y轴和Z轴旋转的角度。

例如，假设我们有一个点P(x, y, z)，我们想要将其绕X轴旋转α度，Y轴旋转β度，Z轴旋转γ度。

那么，我们可以使用以下公式来计算旋转后的点P'的坐标：P'x = x + (y * sin(γ)) + (z * cos(γ))P'y = (y * cos(γ)) - (z * sin(γ))P'z = (x * sin(β)) + (z * cos(β))二、俯仰（Pitch）俯仰是指将一个点沿着与地面垂直的轴上下移动，以改变其位置。

在三维空间中，我们可以使用俯仰角来表示俯仰。

俯仰角是指点P与地面之间的夹角。

例如，假设我们有一个点P(x, y, z)，我们想要将其沿着与地面垂直的轴上下移动h个单位。

那么，我们可以使用以下公式来计算俯仰后的点P'的坐标：P'x = xP'y = y + hP'z = z三、缩放（Scale）缩放是指改变一个点的大小，以改变其位置。

在三维空间中，我们可以使用缩放因子来表示缩放。

缩放因子是一个比例，用于确定点P'的坐标与点P的坐标之间的关系。

例如，假设我们有一个点P(x, y, z)，我们想要将其沿着X轴缩放sx 倍，Y轴缩放sy倍，Z轴缩放sz倍。

那么，我们可以使用以下公式来计算缩放后的点P'的坐标：P'x = x * sxP'y = y * syP'z = z * sz结论：通过旋转、俯仰和缩放这三个操作，我们可以建立一个三坐标RPS系统来描述一个点的位置。