pcdmis坐标系建立(迭代法)
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基于PC—DMIS车身钣金件的三坐标测量方法分析文章从坐标系的建立、零件特征元素的测量、出具检测报告的方法等方面介绍了PC-DMIS软件如何实现车身钣金件的三坐标测量。
标签:PC-DMIS软件;钣金件;三坐标测量1 概述PC-DMIS软件是美国开发的一款三坐标测量软件,具有强大的测量几何量的功能,所以受到广大汽车生产企业的青睐。
车身钣金件分为冲压件和焊接总成件,下面简单介绍一下如何用PC-DMIS软件测量车身钣金件。
2 钣金件的类型对于需要进行三坐标测量的制件,首先要明确是否具备测量支架,两者的测量方法存在很大的差异,文章将分别进行介绍。
3 测量前的准备工作3.1 工件CAD(数模)制件在进行三坐标测量之前,需要测量人员根据检测要求准备好一系列的资料,例如被测工件的数模,图纸、工艺部门提供的检测表等。
PC-DMIS软件需要的数模格式为*.igs、*.stp等,而设计部门通常会把产品数模制作成*.CATIA格式,所以需要先通过CATIA软件将数模转换成*.igs、*.stp 等格式才能使用。
3.2 PC-DMIS软件新建零件程序文件打开PC-DMIS,新建一个以零件号为名称的程序文件*.PRG文件,进入软件后,自动弹出测头校验对话框,测头文件下拉菜单会出现之前已经校验好的测头文件,操作者可以根据需要选择合适的测头文件。
4 建立坐标系对工件进行测量,最重要的步骤就是建立零件坐标系,正确建立零件坐标系对于保证迅速而准确地进行测量工作至关重要。
常用的建立坐标系的方法有三二一法和迭代法。
对于车身钣金件检测工作,通常带检测支架的钣金件使用三二一法,不带检测支架的钣金件使用迭代法,下面将分别进行说明。
4.1 三二一建立坐标系方法三二一建立工件坐标系必须具备以下三个条件:(1)被测零件上必须有一个确定第一个坐标轴方向的实际基准元素。
(2)必须能在垂直于第一坐标轴的平面上确定第二坐标轴的方向。
(3)必须能确定坐标系原点。
迭代法建立坐标系:原理/要求通过迭代法,PC-DMIS可以将测定数据从三维上“最佳拟合”到理论点(或可用的曲面),此方法需要至少测量三个特征。
某些特征类型(如点和直线)的三维位置较差,如果选择这些类型的特征之一,则需要添加其它类型特征才能建立精确的坐标系。
第一组特征将使平面拟合特征的质心,以建立当前工作平面法线轴的方位。
此部分(找平-3+)必须至少使用三个特征。
第二组特征将使直线拟合特征,从而将工作平面的定义轴旋转到特征上。
此部分(旋转-2 +)必须至少使用两个特征。
如果未标记任何特征,坐标系将使用“找平”部分中的特征。
从“找平”部分中利用的两个特征将成为倒数第二个和第三个特征。
)最后一组特征用于将零件原点平移到指定位置(设置原点-1)。
如果未标记任何特征,坐标系将使用“找平”部分中的最后一个特征。
迭代法建立坐标系:规则特征类型至少需要的特征数:圆3 个圆:此方法将 3 个DCC 圆用于建坐标系线建议不要使用此特征类型点6个点:此点用作3-2-1 建坐标系槽建议不要将此特征类型用作原点特征组的一部分球体3个球此方法将 3 个DCC 圆用于建坐标系当执行迭代法建坐标系时,应遵守以下一般规则:对于特征组中的每个元素,PC-DMIS都需要测定值和理论值。
第一组元素的法线矢量必须大致平行。
如果特征组中只使用三个特征时不必遵循此规则。
如果使用点特征(矢量、棱或曲面),则需要用所有三组元素(三个用于找平的特征、两个用于旋转的特征和一个用于设置原点的特征)来定义坐标系。
您可以使用任何特征类型,但三维元素是定义更完善的元素,因此可以提高精确度。
3D 特征包括薄壁件圆、槽、柱体、球体或隅角点。
注意:对于薄壁件圆、槽和柱体至少需要三个样例测点。
使用测定点的困难在于只有在建坐标系后,才能知道在何处进行测量,这样导致第一次测量的数据不准确,而3D 特征则第一次即可精确测量。
此外,如果使用点特征(矢量、棱或曲面),旋转特征组中各特征的法线矢量必须具有近似垂直于找平特征组中各特征矢量的法线矢量。
目录目录 (1)PCDMIS 综述 (3)1. 第一讲 (8)一、如何建立一个测量程序? (9)二、如何校验测头? (9)本讲小结 (16)2. 第二讲 (17)一、如何手动测量特征元素面、线、圆? (18)二、零件坐标系PCS? (19)三、如何自动测量没有CAD的特征元素? (24)本讲小结 (27)3. 第三讲 (29)一、如何进行形位公差的评价(I)? (29)二、如何构造特征元素? (33)本讲小结 (59)4. 第四讲 (60)一、如何进行形位公差的评价(II)? (61)二、如何运行程序? (69)三、如何生成、编辑数据报告和图形报告? (71)本讲小结 (76)5. 第五讲 (77)一、导入CAD模型,并对其作相关操作 (78)二、如何对有CAD模型的工件运用“3-2-1”法建立零件坐标系? (81)三、如何对有CAD模型的工件进行自动测量(I)? (82)四、迭代法 (87)本讲小结 (98)6.第六讲 (99)一、如何对有CAD模型的工件进行自动测量(II)? (100)二、如何使用“阵列”功能进行程序编辑? (106)三、如何在程序中加入注释语句? (109)四、如何显示路径线/模拟测量/重新生成路径线? (112)五、如何设置所需的各种系统参数? (114)六、如何编辑图形窗口中相关参数的设置? (122)本讲小结 (128)7.第七讲 (129)一、如何进行曲线曲面扫描? (130)二、如何进行轮廓度分析? (137)三.用“分析”来分析轮廓度 (138)三、如何将测绘的工件数据导出IGES格式文件? (141)四、如何进行特殊测头的校验? (142)本讲小结 (147)8.附录---用户答疑 (149)1)、PCDMIS软件版本及升级 (150)1.1 PCDMIS的版本及应用 (150)1.2 PCDMIS的模块功能及升级 (150)2)、参数设置 (153)2.1 编辑菜单 (153)3)、校验测头 (154)3.1 配置测头文件 (154)3.2 测头分类 (155)3.3 校验测杆 (155)4)、建零件坐标系 (156)5)、文件的传输 (156)5.1 数据的导出 (156)6)、测量(Auto Feature) (157)6.1 测圆 (157)6.2 测球 (158)6.3 具体应用 (159)7)、扫描 (160)8)、评价 (161)9)、其它 (163)10)、硬件 (164)10.1 测头系统 (164)10.2 日常保养 (181)PCDMIS 综述主要内容PCDMIS软件的应用范围检测工件的基本思路强大的计量与PCDMIS测量软件,为几何量测量的需要提供了完美的解决方案。
迭代法建立坐标系:原理/要求通过迭代法,PC-DMIS可以将测定数据从三维上“最佳拟合”到理论点(或可用的曲面),此方法需要至少测量三个特征。
某些特征类型(如点和直线)的三维位置较差,如果选择这些类型的特征之一,则需要添加其它类型特征才能建立精确的坐标系。
第一组特征将使平面拟合特征的质心,以建立当前工作平面法线轴的方位。
此部分(找平 - 3 +)必须至少使用三个特征。
第二组特征将使直线拟合特征,从而将工作平面的定义轴旋转到特征上。
此部分(旋转 -2 +)必须至少使用两个特征。
如果未标记任何特征,坐标系将使用“找平”部分中的特征。
从“找平”部分中利用的两个特征将成为倒数第二个和第三个特征。
)最后一组特征用于将零件原点平移到指定位置(设置原点 -1)。
如果未标记任何特征,坐标系将使用“找平”部分中的最后一个特征。
迭代法建立坐标系:规则当执行迭代法建坐标系时,应遵守以下一般规则:对于特征组中的每个元素,PC-DMIS都需要测定值和理论值。
第一组元素的法线矢量必须大致平行。
如果特征组中只使用三个特征时不必遵循此规则。
如果使用点特征(矢量、棱或曲面),则需要用所有三组元素(三个用于找平的特征、两个用于旋转的特征和一个用于设置原点的特征)来定义坐标系。
您可以使用任何特征类型,但三维元素是定义更完善的元素,因此可以提高精确度。
3D 特征包括薄壁件圆、槽、柱体、球体或隅角点。
注意:对于薄壁件圆、槽和柱体至少需要三个样例测点。
使用测定点的困难在于只有在建坐标系后,才能知道在何处进行测量,这样导致第一次测量的数据不准确,而3D 特征则第一次即可精确测量。
此外,如果使用点特征(矢量、棱或曲面),旋转特征组中各特征的法线矢量必须具有近似垂直于找平特征组中各特征矢量的法线矢量。
原点特征组中的特征必须具有近似垂直于找平特征组矢量及旋转特征组矢量的法线矢量。
如果将点特征(矢量、棱或曲面)用作特征组的一部分,当采点位置距离标称位置太远时,PC-DMIS 可能会询问是否重新测量这些点。
PC—DIMS建立坐标系的方法研究作者:高红来源:《科技传播》2014年第10期摘要本文主要是针对叶片测量中如何建立零件坐标系的方法进行了总结,关键是解决了叶片叶型扭曲较大,无法建立坐标系的难题。
通过对PC-DMIS建立坐标系的方法研究,应用六点迭代法,同时结合坐标系最佳拟合的方法,实现了零件坐标系的建立,同时也保证了坐标系建立的精度。
关键词三坐标测量;建立坐标系;迭代法 3-2-1法;最佳拟合坐标系中图分类号 TH161+.1 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)115-0060-011 问题的提出建立坐标系是三坐标测量的基础也是关键步骤。
众所周知,航空发动机叶片的检测由于形状复杂,工件坐标系的建立如果不合理不精确,将直接导致测量结果的偏差,因此建立坐标系对于测量结果非常重要。
对于叶片这类复杂的型面测量,如何建立坐标系,在实际的工作中会遇到一些叶片叶型扭曲较大,常规建立坐标系的方法无法实现。
如何解决这一难题,首先来了解一下建立坐标系的几种方法。
2 建立坐标系的常用方法1)3-2-1法建立坐标系:对于压气机叶片通常采用这种方法。
利用现场的夹具和芯棒标准件定叶片的中心。
作为找正坐标系的特征元素不仅仅局限在平面上3点,利用圆柱的轴线建立第一基准,圆柱的中心作为叶片的原点建立坐标系;2)迭代法建立坐标系:迭代法是将测定元素从三维模型上最佳拟合到理论元素的过程。
由于建立坐标系的原点不在工件本身或无法找到相应的基准元素(点、线、面等)来确定轴向或原点,这种情况通常用六点迭代建立坐标系,六个矢量点遵循3-2-1原则,即三个矢量点确定平面法矢量方向找正一个轴向,两个矢量点确定一条直线,一个矢量点定圆点。
在测量涡轮叶片和导向叶片中广泛应用。
3 对于叶型扭曲大的叶片如何建立坐标系在用迭代法建立坐标系的过程中,要求确定平面法矢量的三个点的矢量方向要近似一致,但是由于一些叶片本身型面的扭曲较大,叶片的设计基准并不能保证定位点的法矢量方向接近一致,造成用六点迭代建立不了坐标系,给测量工作带来很大困难,影响整个测量任务的完成。
目录1.PC-DMIS前言 (1)1.1 前哨朗普公司介绍 (2)1.2 测量机分类 (2)1.3 测量机的组成 (3)2.PC-DMIS综述 (4)2.1 PC-DMIS功能介绍 (5)2.2 操纵盒按键说明 (5)2.3 系统的启动与关闭 (7)3.SWIFT_FIX夹具介绍 (8)4.工件检测流程 (14)5.PC_DMIS文件操作 (16)5.1 新建、打开、关闭、保存、另存 (17)5.2 打印 (18)5.3 文件的导入、导出: (21)5.4 文件操作: (22)5.5 程序执行、语言切换 (24)6.编辑窗口 (26)6.1 Preferences参数设置 (27)6.2 Graphics Display Window图形显示窗口 (33)6.3 模式的使用 (35)6.4 替代推测 (37)7.视图 (38)7.1 图形显示窗口、编辑窗口、预览窗口 (39)7.2 测头读出窗口 (40)7.3 检测报告 (40)8.插入 (41)8.1 硬件定义-测头校验 (42)8.2 自动特征 (51)8.3 形位公差 (60)8.4 已构造 (72)8.5 零件坐标系 (89)8.6 基本元素测量 (98)8.7 手动扫描 (102)8.8 文件I/O命令 (103)9.操作 (119)9.1 Graphics Display Window(图形显示窗口) (120)9.2 清除触测 (122)10. 附录 (123)PC-DMIS 培训手册1. P C-DMIS前言主要内容前哨朗普公司介绍测量机分类测量机的组成1.1 前哨朗普公司介绍青岛前哨朗普测量技术有限公司(Brown & Sharpe前哨)是三坐标测量机专业制造厂商,是世界第一品牌测量机集团的一个合资公司。
Brown & Sharpe集团是一跨国公司,集生产高速、高精度、大型机于一体。
我们可以为任何客户提供优秀的解决方案。
零件坐标系在精确的测量中,正确地建坐标系,与具有精确的测量机,校验好的测头一样重要。
由于我们的工件图纸都是有设计基准的,所有尺寸都是与设计基准相关的,要得到一个正确的检测报告,就必须建立零件坐标系,同时,在批量工件的检测过程中,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MCS与零件坐标系PCS:在未建立零件坐标系前,所采集的每一个特征元素的坐标值都是在机器坐标系下。
通过一系列计算,将机器坐标系下的数值转化为相对于工件检测基准的过程称为建立零件坐标系。
PCDMIS建立零件坐标系提供了两种方法:“3-2-1”法、迭代法。
一、坐标系的分类:1、第一种分类:机器坐标系:表示符号STARTIUP(启动)零件坐标系:表示符号A0、A1…2、第二种分类:直角坐标系:应用坐标符号X、Y、Z极坐标系:应用坐标符号 A(极角)R(极径)H(深度值即Z值)二、建立坐标系的原则:1、遵循原则:右手螺旋法则右手螺旋法则:拇指指向绕着的轴的正方向,顺着四指旋转的方向角度为正,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、建立坐标系的方法:(一)、常规建立坐标系(3-2-1法)应用场合:主要应用于PCS的原点在工件本身、机器的行程范围内能找到的工件,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,使用平面的法相矢量方向2、旋转到轴线,确定第二轴向3、平移,确定三个轴向的零点。
适用范围:①没有CAD模型,根据图纸设计基准建立零件坐标系②有CAD模型,建立和CAD模型完全相同的坐标系,需点击CAD=PART,使模型和零件实际摆放位置重合第一步:在零件上建立和CAD模型完全相同的坐标系第二步:点击CAD=PART,使模型和零件实际摆放位置重合建立步骤:●首先应用手动方式测量建立坐标系所需的元素●选择“插入”主菜单---选择“坐标系”---进入“新建坐标系”对话框●选择特征元素如:平面PLN1用面的法矢方向作为第一轴的方向如Z正,点击“找平”。
迭代法建立坐标系三个点、二个圆作为特征元素建立迭代坐标系。
具体操作步骤如下:一、由理论值创建程序1. 新建零件程序----“TEST-diedai”;2. 配置测头系统;3. 导入CAD模型,并进行相关图形处理与操作;4. 确认程序开头为“手动”模式;5. 选择“自动特征”,打开自动测量矢量点对话框;6. 确定当前模式为“曲面模式”;7. 用鼠标在CAD模型“点1”位置点击一下,注意此点的法线矢量方向,对照工件图纸的要求,在“自动测量”界面中对该点的坐标值进行相应的更改,点击“查找(F)”按钮;在不激活“测量”的前提下,点击“创建”;(注意:设置“移动”距离);8. 此时,PCDMIS将自动在编辑窗口中创建该点的程序,同时在视图窗口中出现“点1”的标识;9. 如上步骤,创建其余2点程序;10. 打开自动测量圆界面,按照有CAD模型的工件方法及步骤进行测量,并配置相关测量参数,不激活“测量”选项的情况下点击“创建”按钮,产生测圆的程序及标识;(注意:若参与迭代的特征元素有圆,必须在参数“起始”、“永久”、“间隙”三项参数中键入数值,“起始”、“永久”必须为“3”),如下图所示:l1. 按此方法创建“圆1、圆2”的程序;二、手动操纵机器,产生实测值l. 将所有的理论值创建的程序进行标记(光标选中程序段,点击快捷键“F3”),执行此三个矢量点、二个圆的程序,在PCDMIS软件的提示下,手动采集特征元素;(注意:打圆时先打表面三点)三、按照相应的规则配置参数,进行自动迭代l. 将光标移动到程序的末尾,打开“插入---坐标系---新建”界面,点击“迭代法”;2. 点击“迭代法”按钮之后,迭代法建立零件坐标系的界面就打开了;3. 在左下角的特征列表中选择相应的特征元素,“点1”、“点2”、“点3”,点击上图的“选择”按钮,这样,PCS的一个轴向就确定了,同时“找正”选项前面的选择点自动调转到“旋转”;4. 再选择“圆1”、“圆2”,点击功能按钮“选择”5. 最后,选择特征元素“圆2”,“原点”、“选择”,PCS的坐标轴向、原点确定完毕;6. 创建迭代法坐标系,点击“确定”按钮,PC_DMIS 将提示:7. 点击“是”按钮,PC_DMIS 将提示:8. 确认测头是否在安全位置,然后,点击“确定”,PC_DMIS 将自动在工件第一点的位置自动测量;测量完毕,PC_DMIS将给出测量第二点的提示信息,再自动测量第二点,第三点,圆1、圆2;当三点、二圆测量完毕,如果某点未在点目标半径范围之内,PCDMIS将再次进行迭代,直至所有点都在目标半径之内,迭代结束。
迭代法建立坐标系大家好,今天我来为大家介绍一种建立坐标系的方法——迭代法。
首先,我们需要明确什么是坐标系。
坐标系是指由两条垂直的直线(即x轴和y轴)组成的平面,用来表示点在平面上的位置。
坐标系的建立通常是通过确定x轴和y轴的位置和方向,以及确定原点的位置。
迭代法的建立坐标系的方法比较特别,它是通过数学上的迭代方法,不断地优化坐标系的位置和方向,最终得到一个精确的坐标系。
下面我们来具体介绍迭代法的建立坐标系的步骤。
第一步,确定两个点的位置。
首先我们需要确定两个不重复的点的位置,这两个点可以是平面上任意位置的两个点。
我们将这两个点分别标记为A点和B点。
第二步,确定x轴的位置。
我们从A点出发,朝向B点,找到一个点C,使得AC与AB成一个直角,即C点位于AB线上,且C点与A 点、B点的距离平方和最小。
第三步,确定y轴的位置。
我们再次从A点出发,沿着与AC成直角的方向,找到一个点D,使得AD与AC成一个直角,即D点位于AC线上,且D点与A点、B点、C点的距离平方和最小。
第四步,确定原点的位置。
我们现在已经确定了x轴和y轴的位置和方向,那么原点的位置就可以确定了。
在这个坐标系中,我们将A 点称为原点。
第五步,确定比例尺。
最后一步是确定比例尺。
我们可以通过测量距离,比较实际距离和坐标系中的距离,得到一个比例尺。
比例尺通常以1:100、1:500、1:1000等形式表示。
以上就是用迭代法建立坐标系的步骤。
迭代法建立坐标系的好处在于,在求解过程中,每一步都是在不断优化坐标系的位置和方向,保证了坐标系的精确性。
希望大家在学习迭代法建立坐标系时,能够按照步骤逐步进行,掌握这一方法。
祝大家学习愉快!。