三坐标测量机的几种常用扫描方法

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1、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 

2、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”（

3、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（Ope

4、n 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

5、“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、

6、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（PC DMIS程序将起点也作为终点）。（1）数据输入操作双击边界点“1”，在编辑对话框中输入位置；双击方向点“D”，输入坐标值；选择扫描类型（“线性”或“变量”），输入步长，定义触测类型（“矢量”、“表面”或“边缘”）；双击“初始矢量”，输入第“1”点的矢量，检查截面矢量；键入其它选项后，点击“创建”。也可使用坐标测量机操作盘触测被测工件表面的第一测点，然后触测方向点，PC D

7、MIS程序将把测量值自动放入对话框，并自动计算初始矢量。选择扫描控制方式、测点类型及其它选项后，点击“创建”。（2）有CAD模型的闭线扫描如被测工件有CAD模型，测量前确认“闭线扫描”；首先点击表面起始点，在CAD模型上生成符号“1”（点击时表面和边界点被加亮，以便选择正确的表面）；然后点击扫描方向点；PC DMIS将在对话框中给出所选位置点相应的坐标及矢量；选择扫描控制方式、步长及其它选项后，点击“创建”。3.面片扫描（Patch Scan）面片扫描方式允许扫描一个区域而不再是扫描线。应用该扫描方式至少需要四个边界点信息，即开始点、方向点、

8、扫描长度和扫描宽度。PC DMIS可根据基本（或缺省）信息给出的边界点1、2、3确定三角形面片，扫描方向则由D的坐标值决定；若增加了第四或第五个边界点，则面片可以为