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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。
PC-DMIS高级应用试卷（B）姓名：单位：考试时间：PC-DMIS高级应用考试（B卷）1、下列关于盘形针说法不正确的是（）A.要先校验普通测针，然后再校验盘形测针B.盘形测针通常配加长杆一起使用C.盘形测针的后缀为“DISK”D.校验盘形针时，不需要校验普通测针，可直接进行校验2、关于星型针的说法不正确的是（）A、安装测针时，尽量保证2号，4号针的连线同X轴平行；3号，5号的连线同Y轴平行。
B、自动校验多个测针角度的星型测针前，首先应根据定义的测针角度，调整标准球的支撑杆，使其指向与需校验星型测针测头定义角度后的1号测针平行，之后使用已经标定过的测针重新标定一下标准球的位置，然后进行校验。
C、T IPSTAR2BY30中的30为测杆的长度D、星型测针测座每添加一个角度A*B*,五根测针会同时添加此角度3、下列关于测针的校验说法不正确的是（）A.校验完测头后，需要从校验结果中检查校验结果是否正常B.如果新加了一个测针角度，并且之前的标准球没有移动，可以直接自动校验这个角度C.发生碰撞后，需要重新校验测针D.测量过程中，发现测针松了，拧紧继续使用即可4、由坐标系1到坐标系2需要的操作是（）A.X+轴绕Z+旋转45°B.Y+轴绕Z+旋转45°C.X+轴绕Z+旋转负45°D.X+轴绕Z+旋转45°5、下列关于测头的说法正确的是（）A.同一种测头在不同的使用状态时，有时需要更改测力设置B.任何测头都不需要设置测力选项C.扫描测头只进行扫描校验D.扫描式测头不能进行触发式测量6、脱机编程时手动在数模上取点需要切换到哪种模式（）A.平移模式B.程序模式C.命令模式D.曲线模式7、自动特征测量中，使用测量策略的说法错误的是（）A.策略保存在自定义构建的DLL文件中B.可以将预先定义的策略与PC-DMIS执行特征的策略进行互换C.提供了模块化的方式扩展PC-DMIS的默认功能，以满足特殊测量需要D.支持该功能的特征包括：圆，平面，圆柱，圆锥，直线，球8、对于径向全跳动公差，下列论述不正确的是（）A.与同轴度公差带形状相同B.属于形状公差C.属于位置公差D.当径向全跳动误差不超差时，圆柱度误差肯定也不超差9、延伸公差带采用的符号是（）A.○MB. ○PC. ○LD. ○S10、关于下图位置度标注描述不正确的是（）A.图中位置度标注的是组合位置度B.第一格只控制这个尺寸形体组位置和/或方向C.图中位置度标注第二格仅表示孔组与A基准垂直D.下格公差值一定比上格公差值小11、下面关于碰撞测试说法错误的是（）A.进行碰撞测试时，应保证“图形显示”窗口以“曲面模式”显示零件模型B.PC-DMIS提供了碰撞测试功能，方便了用户在软件中自动模拟测量的实际过程，检测编辑的程序在运行时是否发生碰撞C.无论DCC模式还是手动模式都可以进行碰撞测试D.碰撞测试之前先要生成路径线12、下列关于样例点的描述不正确的是（）A.使用样例点测量时，测量机会在特征的周围平面上测点B.样例点会构造成一个新的平面，作为测量特征的投影平面C.因为二维特征需要投影所以测量二维特征时，必须使用样例点才能保证测量结果的准确性D.使用圆特征建立迭代法坐标系时，圆的样例点数必须是313、即使工件发生了较大偏差，仍然可以根据特征之间的相对位置，实现自动测量的方式是（）A.拟合坐标系B.相对测量C.查找孔D.读取位置14、下列说法不正确的是（）A.零件坐标系的原点不在工件本身或者无法找到相应的基准元素确定轴向和原点时，可以使用迭代法建立坐标系B.只有在导入数模的情况下才可以使用迭代法坐标系C.迭代法建立的零件坐标系的轴向和原点无限逼近于数模本身的坐标系D.如果测量点不在点目标半径区域内，PC-DMIS将以DCC模式重新测量此点，直到测量点落在该区域。
测量数据
数据编辑器标签页中的测量数据标签页以表格样式显示了选定测量记录和特征的全部数据，其超差值以红色显示。
该表格由数据字段组成。
最左侧的列列出了应用到窗口的特征变量测量记录。
表格中的其他列列出了数据库中对这些特征变量保存的不同的测量记录。
该标签页提供了与先前的DataPage/RT编辑器类似的功能。
用户可以使用数据编辑器操作保存的数据或添加新数据。
在大多数情况下，用户只需要编辑随特征变量保存的公差；但也存在用户希望编辑测量数据的情况，例如离群值等等。
此外，用户也可能需要输入新的测量记录信息、导入由其他软件或无法直接与PC-DMIS通讯的设备（如量规）产生的特征变量和数据。
在这些情况下，数据编辑器提供了非常有用的添加、编辑或删除数据的工具。
样例：显示多个测量记录和特征变量的测量数据标签页需要购买本软件或咨询软件更多交流信息请联系pc-software#（#改成@）
本章节提供关于用户可以在此标签页上所进行的操作的信息：
▪编辑数据字段
▪选择多行
▪增加特征变量
▪编辑特征变量
▪变量分布类型
▪新建测量记录
▪删除测量记录
▪删除特征变量
▪复制粘贴变量
▪重新安排特征变量的列▪变量分布类型。
目录创建测定特征 (1)创建测定特征：介绍 (1)理解命令格式 (2)点基本测量格式 (4)直线的基本测量格式 (4)平面测量的基本格式 (5)圆的基本测量格式 (6)球基本测量格式 (7)环的基本测量格式 (7)锥体的基本测量格式 (8)柱体的基本测量格式 (9)圆槽的基本测量格式 (9)方槽的基本测量格式 (11)插入测定特征 (12)强制插入某种测定特征类型 (14)推测测定特征的类型 (14)编辑测定特征 (17)目录测定特征对话框说明 (18)测定测点对话框说明 (27)替代推测的测量特征 (28)创建测定特征组 (29)创建测定特征创建测定特征：介绍在零件上采集测点时，PC-DMIS根据测点数、测点矢量等，将这些测点解释为不同的特征。
PC-DMIS 从这些测点创建测量特征。
PC-DMIS 支持的测量特征有：•测定点•测量线•测定平面•测定圆•测量球•测量圆环•测量圆锥•测定圆柱•测定圆槽•测定方槽：这些特征在“了解命令格式”主题中详细介绍。
本章节包含以下主要主题：•理解命令格式•插入测定特征•编辑测定特征•替代推测测量创建测定特征•创建测定特征组理解命令格式所有测定特征均使用以下格式显示在命令模式的“编辑”窗口中。
对于一些略微的不同，下面各部分将更为详细地解释。
实际的“编辑”报告将全部显示为大写。
例如：feature_name=FEAT/FEATURE_TYPE,TOG1,TOG4THEO/TX,TY,TZ,TI,TJ,TK,TD,TMD,TLACTL/X,Y,Z,I,J,K,D,MD,LMEAS/TOG2,TOG3,HIT/TOG5,TX,TY,YZ,TI,TJ,TK,X,Y,Z,USE_THEO=TOG6ENDMEAS/feature_name - 显示特征名称。
此项目为用户可编辑的字段。
FEATURE_TYPE - 此项目说明特征类型，并且与 TOG2相一致，但是不可以编辑，且不可以切换。
第一部分量规设计量规是一种没有刻度的专用检验工具，用量规检验零件时，只能判断零件是否在规定的检验极限范围内，而不能得出零件尺寸、形状和位置误差的具体数值。
它结构简单，使用方便、可靠，检验效率高，机械制造中得到广泛应用。
一、量规设计应遵循以下原则：1、应保证零件的实际尺寸、形状和位置误差在图样规定的公差带内。
量规测量部位：其型式原则上通规测面应是全形的，止规测量面应是非全形、点状的。
量规定位部位：量规定位部位应和零件的设计其准或工艺基准，以保证加工工序中和成品检验中都能使用。
2、使用方便，有较高的检验效率。
3、在保证测量精度和使用方便的条件下，应具有良好的制造工艺性和磨损后的可修复性。
4、要有足够的刚性，防止测量和存放过程中产生变形。
在保证足够刚性条件下，尽量减轻重量。
5、量规工作表面应有较高的耐磨性和抗腐蚀性。
6、量规公差带在特殊情况下，可以不按标准规定，而根据实际生产情况确定。
二、量规分类根据量规的用途可分为工作量规、验收量规和校对量规。
工作量规：操作者在制造工件过程中所用的量规。
验收量规：检验部门或用户代表在验收工件时所用的量规。
校对量规：在制造量规时或检验使用中的量规是否已经超过磨损极限时所用的量规。
三、量规常用材料量规的常用材料及热处理要求、适用范围如表1-1所示。
量规用硬质合金毛坯规格如表1-2，1-3所示。
表1-1 量规常用材料、热处理要求、适用范围表1-2 塞规用硬质合金环毛坯尺寸表1-3 塞规、卡规用硬质合金片毛坯尺寸四、量规的表面粗糙度要求量规工作面表面粗糙度Ra值，除特殊规定者外，一般按表1-4确定。
表1-4 量规表面粗糙度1、被测尺寸的公差等级越高，量规工作面表面粗糙度数值一般应越小。
2、公差等级相同时，大尺寸比小尺寸、孔比轴、硬质合金比钢质材料、型面比平面的表面粗糙度数值要大。
3、表面粗糙度数值应优先选用第一系列。
对不同结构的量规，在满足其表面使用功能的前提下，从有利于加工出发，亦可从第二系列中选取。
AT&T 测试图
当谈及西方电气相关的测试时，AT&T测试图包含一系列显示过程可能失控的非实样模。
AT&T 测试针对个体观察值和极差，以及分组的均值和极差进行测试。
Datapage+中支持下列AT&T 测试：
图样例
S也可参见：
控制测试
向类别中添加零件
若用户希望向类别中添加零件，通过在主视图中选择零件，按住鼠标将零件拖放至侧边栏中类别的上方。
随后松开鼠标按钮，Datapage+将零件添加至该类别中。
完成后，若用户单击该类别，新添加的零件将会显示在主视图中。
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pc-software#（#改成@）。
能力指数：计算表
能力指数的计算基于选定的控制图以及群组大小的不同而不同:
* 如果不存在下公差，则`Cpk = Cpu`。
也可参见：
基于正态分布参数的能力计算
基于控制图的标准差评价
能力测试类型
这一测试类型基于用户键入GR&R选择对话框内的主值和Sigma值而产生计量器可变性报告。
报告包括主值，计量器均值和计量器sigma值以及显示以下值的能力表格：
Cg:潜在计量指数(Cg), 用于确定计量器是否正在准确测量零件。
Cg是测量所给规格限制内符合的sigma曲线的数量。
用户可通过GR&R选择对话框来设置sigma值。
Cg将由测量标准差除以过程标准差计算。
`Cg = (0.15\ x\ sigma_(process))/S_(gag\e)`
如果用户不输入过程标准差的值，Cg将按如下计算：
`Cg = (0.15\ x\ Tol )/(6 \ x\ S_(gag\e))`
其中`Tol`=全公差
Cgu：规定测量系统指数的上限值，用于确定Cgk。
按如下方式计算：
`(X_(master) + 0.45sigma_(process) - barX_(gag\e))/(3S_(gag\e))`
Cgl: 规定测量系统指数的下限值。
按如下方式计算：
`(barX_(gag\e) - (X_(master) + 0.45sigma_(process)))/(3S_(gag\e))`
Cgk：测量系统的实际能力指数。
Cgk测定在中心和最接近的规格限制间可插入多少个标准差半曲线。
用户可以通过GR&R选择对话框设置标准差的值。
% Variation (Cg)：依据用户选项中的设置（美标或者欧洲标准）显示不同类型的标准差的值。
基于Cg的测量系统偏差的百分比表示，按如下方式计算：
`15/(Cg)`需要购买本软件或咨询软件更多交流信息请联系pc-software#（#改成@）
最大可接受值为15%。
% Variation (Cgk)：基于Cgk的测量系统偏差的百分比表示，按如下方式计算：
`15/(Cgk)`
最大可接受值为15%。
计算能力指数
Datapage+能够基于过程标准差评估计算四个不同的能力指数。
基于控制图评估的能力指数是：Cp，Cpk，Cr和PC%。
基于样例标准差的能力指数是：Pp，Ppk，Pr和PP%。
计算基于标准差评估以及上下规格限定(USL和LSL)。
针对如下项目进行计算。
注释:
1. 使用样例标准差‘S_(Sample)’计算的能力指数是：Pp，Ppk，Pr和PP%。
当使用非常
规分布为数据建模时将采用不同的计算方式。
2. 指数Pp，Pr，PP%，Cp，Cr和PC%是全公差带`((USL - LSL))`的函数。
应用单边公
差过程中将询问这些指数的值，如位置度，直线度等等。
这种情况下并不存在公差带，因为0.0是一个数学极限而非规定限。
在单边公差的情况下，非正态公差更有用。
3. 指数Ppk和Cpk使用最接近平均数的规定极限进行计算。
对于单边公差过程，计算只
适用于实际公差。
例如，对于位置度和平面度情况，Cpk和Ppk按照'((USL - mu))
(3*S_(???))'计算。
如果不做这种改变，Cpk和Ppk的计算就会显示该工序不合适，但实际上却是越来越接近零的目标值。
这往往导致Cpk（或Ppk）大于Cp（或Pp），这显然是不可能的。
这里的问题并不在于Cpk和Ppk的计算，而是在于Cp和Pp的无效性。
4. 使用控制图评价来计算能力指数；`S_(XMR2)`, `S_(XMR3)`, `S_(RX)`, `S_(XBR)`,
`S_(XBS)`,和`S_(XTR)`,是Cp, Cpk, Cr, and PC%.
5. 能力计算中一个共通混淆点将使用样例标准差并检查Cp，Cpk，Crk和PC%的计算；
这些值实际应用于Pp，Ppk，Pr和PP%的计算中。
基于正态分布参数的能力计算
如果X1, X2, ...Xn是测量样例值集，正常分布参数是通过下面方程式计算出来的：
平均值：
`mu = (sum x_i)/n`
`sigma = sqrt (sum(x_i-mu)^2/(n-1))`
`sum_(i=1)^n i=(n(n+1))/2`
Sigma:
`Pp = ((USL * LSL))/(6sigma)`
`Ppu = ((USL - mu))/(3sigma)`
`Ppl = ((mu - LSL))/(3sigma)`
`Ppk = \M\i\n(Ppu,Ppl)`
[If no lower tolerance exists, then `Ppk=Ppu`]。
