三坐标测量实验

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1、三坐标测量实验指导老师：姚凤高级工程师浙江理工大学机械基础实验教学中心2007-4-20三坐标测量实验一、实验目的二、实验项目三、测量原理四、实验过程一、实验目的了解三坐标测量机测量原理及计算机采集测量数据和处理测量数据的过程加深对各种形位误差定义的理解掌握先进测量工具和方法,提高综合实验能力二、实验项目实验1、（必做）用三坐标测量机对工件的尺寸及各项形位误差进行测量评价实验2、（选做）通过三坐标测量机数据采集进行有关工件设计（逆向工程）正、反向工程设计流程概念设计正向工程成品正向工程详细设计正向

2、工程数字化模型物化正向工程数字化模型实现正向工程初始数据获取反向工程数字化模型实现反向工程数字化模型物化反向工程成品反向工程设计人员工艺标准CAD/CAM系统工艺清单NC机床操作人员操作规程设计标准设计标准设计人员设计人员产品样件/模型设计标准CMM测绘工具操作人员设计人员操作规程测量方案技术要求设计人员工艺标准CAD/CAM系统操作人员NC机床工艺清单操作规程功能需求操作规程数字化点云模型/测绘数据NC程序详细结构信息功能尺寸信息NC程序a)正向工程b)反向工程三、测量原理21ZYX3OIAOI

3、测量工件上一圆柱孔的直径，可以在垂直于孔轴线的截面I内，触测孔壁上的三个点（点1、2、3），根据这三点的坐标值即可计算出孔的直径及圆心OI坐标。基于坐标测量原理基本模型XDMD：测量点的数据X：运算M：工件几何参数基本模型测头三维坐标三个坐标系基本模型三坐标测量机原理基本模型三坐标测量机原理测头三维坐标三个坐标系测头基本模型三坐标测量机原理测头三维坐标三个坐标系YXZo先确定Z轴方向再依次定义另两个轴三维坐标基本模型三坐标测量机原理测头三维坐标三个坐标系机器坐标系（x,y,z）基准坐标系（x0,y

4、0,z0）工件坐标系（x’,y’,z’）三坐标测量机的组成43615X2Y机械系统电子系统1—工作台2—移动桥架3—中央滑架4—Z轴5—测头6—电子系统测头四、实验过程实验用图综合分析图纸应用SWIFT夹具进行工装夹效正测头建立零件坐标系插入—硬件定义—测头手动方式测量建坐标系所需的元素。（插入—特征）应用3—2—1法或叠代法建立坐标系（插入—坐标系）进行检测项目元素的测量进行形状位置公差评价检测报告1、自动测量：圆、圆柱、矢量点（插入—自动特征）2、程序方式测量：线、平面3、（插入—构造）形状：

5、平面度、直线度、圆度、轮廓度位置：平行度、垂直度、同心度、同轴度、跳动、倾斜度、对称度其他：位置、距离、夹角（插入—尺寸公差）打印检测报告：（文件—打印——编辑窗口打印）打印图形报告：（文件——打印——图形窗口打印）DDC程序设计基准：用于建坐标系的元素坐标原点：一般通过构造得到检测内容：需要测量哪些元素，以及用这些元素进行形状位置公差的评价。其他：工件的摆放方位需要的测头角度、测针大小、长短.（一）确定测量方案根据工件图纸的设计基准确定测量基准确定检测几何尺寸的项目和方式----直接检测尺寸--

6、--通过间接测量构造尺寸----通过几何元素之间的关系计算获得尺寸确定各几何元素所需要输出的参数项目。（二）测量过程开启气源：依次开启空压机、冷干检查气压是否在0.4～0.5Mpa范围之内。如果不在此范围内则可通过气源调节阀调节。开启计算机电源启动测量程序：双击屏幕图标出现PC--DIMS页面。机器初始化：机器完成通讯和坐标初始化。进行测头管理：—测头定义—测头校验—数据储存建立零件坐标系：—定义三个相互垂直的坐标轴—定义工件坐标系原点相对于机器坐标系原点的位置测量各元素计算并评价确定打印机及文件

7、输出格式附：测量软件界面学习（基础部分）1、建立测量文件：在测头校正开始，所有测量都要在软件中建立一个测量程序来实现，因此按下列步骤实现测量：启动PC-DIMS软件在主菜单中选择新建文件在右图所示的菜单中输入如：文件名：模板001接口：CMM1选择测量单位：毫米2、硬件定义--测头校验测头校正是三坐标测量机进行测量时不可缺少的一个重要步骤，目的是要正确得到被测零件的测量参数。因此检测零件时首先要校正所使用的测头系统。检验测头的目的：计算出测杆上的球心与CMM零点的关系。求出红宝石球的有效直径。测头

8、的余弦误差3、定义测头系统参数从“插入”下拉菜单中选“硬件定义”，进入“测头”选项。在加亮当前的“测头文件”方框中，键入新的文件名。在“测头说明”窗口加亮“没有测头定义”选项，然后点击下拉菜单的箭头。自上而下顺序选择相应的测座、测头、测杆和转接器（指测座和传感器）。定义测头角度A角（绕X轴转动的角度，顺时针为负，逆时针为正。）B角（绕Z转动的角度）B2211A(b)(a)添加测头角度点击上图中的“添加角度”，在相应栏框内输入所需测头角度或在图表中选择所需测头角度，然后点击确定。4、