1、自自 动动 三三 坐坐 标标 测测 量量 机 培 训 AC-DMIS V5.1.38AC-DMIS V5.1.38初稿初稿第1页，共267页。温馨提示：温馨提示：各位同学你们好！各位同学你们好！为避免测头和模块在测量时不小心碰撞及损坏；测针为避免测头和模块在测量时不小心碰撞及损坏；测针在测量过程中不小心撞断，撞弯，撞裂。在测量过程中不小心撞断，撞弯，撞裂。请各位同学在上机练习时，一定要多加仔细，认真，小请各位同学在上机练习时，一定要多加仔细，认真，小心测量。心测量。如出现以上现象时，照价赔偿！如出现以上现象时，照价赔偿！第2页，共267页。一、三坐标测量机的架构如下：一、三坐标测量机的架构如下
2、：机型：Daisy564机器罩売X轴轨道光栅尺Z轴轨道Y轴主立柱防尘罩急停按钮工件支撑架大理石Y轴轨道Y轴副立柱夹具MH20I测头 145678329101312111415第3页，共267页。INCA-3D 源于法国CMM通用软件 AC-DMIS 通用型CMM测量软件 AC-OPTIC 通用光学CMM测量软件 EMRP 企业测量资源管理软件 AC-GEAR 齿轮检测中心测量软件 CMM专用测量软件：叶片、齿轮、蜗轮、蜗杆、螺纹、凸轮、统计，检验四、四、CMMCMM支持各种测头系统支持各种测头系统:二、系统所支持的各种测量二、系统所支持的各种测量软件软件:三、三坐标测量机分五大部分三、三坐标测
3、量机分五大部分:主机控制系统(德国进口)电机(日本三洋)传动系统测头系统(英国雷尼绍)第4页，共267页。光栅尺、读数头的宽范围安装适配性光栅尺、读数头的宽范围安装适配性n光栅尺制造厂家：光栅尺制造厂家：Renishaw（雷尼绍）Heidenhain（海德汉）RSF等等 分辩率可选：1m、0.5m、0.2m、0.1m、0.05m、0.01m 信号可选：TTL信号，模拟正弦信号金属光栅尺金属光栅尺玻璃光栅尺玻璃光栅尺无线遥控型功能如普通型简易性:只有三轴手动操纵杆普通型：具有应急开关，手操器电源开关 单轴便能开关机器操作方向适配开关 机器坐标系/工件坐标系切换删除测点 取当前位置 速度调节旋钮
4、:n手操器：手操器：第5页，共267页。五、日常维护和保养：五、日常维护和保养：每天开机前，给三坐标测量机做保养:擦拭机器的布分别是无尘布、无尘纸、医用脱脂棉（任意一种布）；擦拭机器的液体分别是无水酒精（高度乙醇99.7%以上）、120#航空汽油(任意一 种)擦拭导轨面和工作台面。注意：注意：擦拭各轴导轨时要特别当心，切勿污染光栅尺（不能粘任何液体）。擦拭各轴导轨时要特别当心，切勿污染光栅尺（不能粘任何液体）。检查测量机的气压是否正常（在0.5Mpa以上）。检查各轴导轨是否有新产生的划痕。检查机器运行是否出现异常。检查空压机是否排水（每天早晚各排一次）为了避免精密过滤器堵塞而影响测量机正常工作
5、，每周应检查各级过滤器，放掉积水。检查三联件过滤器的滤芯是否有污染。如果发现严重污染需清洗或更换滤芯，必要时需要附加的空气过滤器和冷冻干燥机以改善气源质量。室内温度：202室内湿度：40%65%第6页，共267页。u 三坐标接气安装路线三坐标接气安装路线:空压机空压机(3P(3P 以上以上)冷冻干燥机冷冻干燥机(10P(10P 以上）要配两个精密过滤器以上）要配两个精密过滤器进气口进气口 1 1个个出气口出气口 1 1个个储水器储水器 三联器（厂家配的精密过滤器）三联器（厂家配的精密过滤器）进三坐标测量机进三坐标测量机注意：注意：南方需购买除湿机一台，电子温度计一个（上面是温度，下面是湿度）；
6、南方需购买除湿机一台，电子温度计一个（上面是温度，下面是湿度）；北方则需购买加湿器一台。电子温度计一个（上面是温度，下面是湿度）；以确保湿度在管北方则需购买加湿器一台。电子温度计一个（上面是温度，下面是湿度）；以确保湿度在管控范围内。控范围内。(两者按室内的平方算容量）两者按室内的平方算容量）室内温度：202室内湿度：40%65%第7页，共267页。六、开机和关机的顺序六、开机和关机的顺序:n 开机步骤开机步骤:检查是否有阻碍机器运动的障碍物。开总电源;开气压（检查测量机的气压表指示,不低于0.5Mpa），（先开小气，后开大气）;开控制柜电源（顺时针旋转,松开控制柜上的急停按钮）;开电脑。开启
7、桌面AC-DMIS测量软件软件。弹出“机器回零”的对话框；打开机器和手操器上的所有急停开关；给X，Y，Z加上使能，点击机器回零。开始操作。第8页，共267页。n 关机步骤关机步骤 把测头座A角转到90度。(如A90B0角度)将测量机的三轴移到左上方（接近回零的位置）。退出AC-DMIS测量软件操作界面。按下操纵盒及控制柜上的急停按钮。关电脑。关控制柜。关气源（先关大气，后关小气）关总电源。第9页，共267页。自动双旋转测头：(Head测头选项:PH10T Body-extension 测头加 长杆：PEL1*50_TO_M8/PEL2*100_TO_M8/PEL3*300_TO_M8 Body
8、 转接器（本体）：TP20_TO_AG Module 模块选项：TP20_SF_TO_M2 Styli-Exte 测针加长杆选项:M2_20*3_TO-M2 Styli-Ball 测针选项：M2-20*2 注意：测头加长杆和测针加长杆选项可以根据工件的需求添加或减去！注意：测头加长杆和测针加长杆选项可以根据工件的需求添加或减去！n 测头校正的目的：测头校正的目的：校正当前环境下的测针半径；校正当前环境下的测针半径；校正各测针位的位置关系；校正各测针位的位置关系；第10页，共267页。n在校正测针前必须先确定配置辅助参数里面的内容：在校正测针前必须先确定配置辅助参数里面的内容：支撑杆的直径是否正
9、确；标准球的直径是正确；辅助距离（安全回退距离2MM4MM）;半径允差：测针半径的实际校准值与 名义值的偏差;形状允差：针校正时,各测点拟合球的 形状偏差的最大允许值;标准球的坐姿：竖直放置;选择测点数：都是以5点为基准；运动模式：是否绕着圆弧运动；支撑杆的直径 标准球的直径第11页，共267页。n安装校准：查看测头座安装位置是否正。安装校准：查看测头座安装位置是否正。点击确定后，将机器移动轾安全平面上，用A0B0的角度在球顶上采一点，确定。（图-1）校准时需要校准 A0B0 和 A90B0 两个角度；n定球：该功能确定标准球安装的位置。定球：该功能确定标准球安装的位置。点击确定后，将机器移动
10、轾安全平面上，用A0B0的角度在球顶上采一点，确定。定球时只需定A0B0角度即可。定好球后,关闭该菜单栏；方可进行自动测针校正；（图-2）图-1图-2第12页，共267页。n 自动球形测针校正自动球形测针校正把所需要添加的角度，分别添加进对话 框。（例图）可以将所有的角度通过“文件保存”的功 能，将其保存；点击“文件打开”方便下次使用时，调出所 保存的角度，进行校正！点击“自动测针校”正栏里的“开始”即可；机器将自动进行校正所添加的每一个角度。校正完毕后，点击确定后，可退出校正界面，方可进行操作。注意：1）角度A0B0是基准针，必须放在第一行；2）在进行校正前必须确认测点数为零。例图：测点数第
11、13页，共267页。八、基本几何元素的测量：八、基本几何元素的测量：定义：是由测量点通过最小二乘法（最大内切法或最小外接法）计算得出的。定义：是由测量点通过最小二乘法（最大内切法或最小外接法）计算得出的。n元素的分类：点元素和矢量元素两大类元素的分类：点元素和矢量元素两大类点元素分两大类：（1）空间点（2）平面点点元素共8个包括：点、圆、圆弧、椭圆、球、方槽、圆槽、圆环；只表达元素的尺寸和空间位置。矢量元素（线元素）共4个包括：直线、平面、圆柱、圆锥；既要表达元素的空间方向同时也可能表达元素的尺寸和空间位置。n组合元素：只针对点元素进行给合其它元素。组合元素：只针对点元素进行给合其它元素。点
12、圆 椭圆 圆柱 圆锥 圆槽 组合元素直线 圆弧 平面 球 方槽 圆环 第14页，共267页。u几何元素概述:名称：显示生成程序节点的名称和测量结果的名称。内外：包括自动、内、外三种形式，它是针对圆，圆 柱圆锥、方槽、圆槽、球、圆环的实际内外存在的三种测量方式。实测值：显示实际的测量结果值。名义值：显示要测量元素的理论值。上/下偏差(正/负公差）：显示元素的公差。计算方法:最小二乘法，最大内切法 和 最小外接法三种方式。矢量：若需要通过指定矢量来确定元素的测球补偿方向，则将指定矢量框选中，此时，可在矢量选择编辑框中选择矢量元素确定补偿方向，同时在I、J、K编辑框中自动将选中的矢量元素的矢量显示出
13、来。第15页，共267页。8.投影：若需要通过指定矢量来确定元素的测球补偿方向，同时把元素投影到指定平面上，选择投影选项。手动增加辅助点：不选择时生成的程序路径自动在探测点间增加辅助点。(注意：使用该功能，需先打开元素界面并选择后，再开始测量。)订制：需要订制元素时，若将此项打勾，则当测量点数达到订制中的点数时，软件自动将这些测点做成元素。安全平面：若需要安全平面,选择安全平面选项,然后选择 你所定义的轴向或平面（必需打“”激活）。I J K矢量：是一个对方向的数学描述方式，矢量用I、J、K来定义它的方向，I、J、K分别代表了该矢 量与X、Y、Z轴空间夹角的余弦值，取值范围是从1到-1，且满足
14、条件II+JJ+KK=1。例如：X正向矢量的I、J、K为1，0，0 X负向矢量的I、J、K为-1，0，0 Y负向矢量的I、J、K为0，-1，0 Z正向矢量的I、J、K为0，0，1 Z负向矢量的I、J、K为0，0，-1 XYZ 表示安全平面设置的参数图-1图-2图-3图-4第16页，共267页。（1 1）点：）点：（N 1N 1点）点）当N=1时，X，Y，Z 表示实际测点的坐标值；当N=2时，X，Y，Z 表示所测点分布中心点的坐标值；当N3时,X，Y，Z 表示所测点分布重心点的坐标值；实测值：显示实际的测量结果值。名义值：图纸上给定的理论值。正/负公差：图纸上给定的公差值。矢量：基准必须是平面，
15、选择矢量元素确定补偿方向，同时在I、J、K 编辑框中自动显示将选中的矢量元素的矢量。投影：基准必须是实测的平面。注意:点作投影时必需先作点,再用相关功能的投影到任意面 功能 满足投影.例图：0 0X Y Z结果显示第17页，共267页。（2 2）直线：（）直线：（N 2 N 2点）点）X,Y,Z:表示坐标系原点向直线作垂线,垂足点的坐标.A1,A2,A3:表示直线与当前坐标系XYZ三轴的空间夹角.a.F:形状误差（表示直线度误差.3点以上）清空测点数删除测点数（最后测点一个往前删）测点数直线垂足点的坐标0 0例图：第18页，共267页。(3)(3)圆：圆：（N 3N 3点）点）X,Y,Z 表示
16、圆心坐标；D/R 表示圆的直径或半径；F 形状误差（表示圆度误差）；注意注意:采点没有顺序，十字形采点或顺时针，逆时针采点采点没有顺序，十字形采点或顺时针，逆时针采点都可以。都可以。例图:1423第19页，共267页。(4)(4)圆弧：圆弧：（N 3N 3点）点）X,Y,Z 表示圆弧中心点坐标；R 表示圆弧的半径；F 形状误差（表示圆度误差）；例图：2431第20页，共267页。(5)(5)椭圆（椭圆（N=5N=5点）点）X Y Z 表示椭圆中心点的坐标；LD 表示椭圆长轴；SD 表示椭圆短轴；A 表示椭圆长轴与X轴的夹角；注意：采点是由顺时针或逆时针方注意：采点是由顺时针或逆时针方向进行采点
17、向进行采点4例图：5321第21页，共267页。例图：(6)(6)平面（平面（N N 4 4点）：点）：X Y Z 表示所测点分布重心点的坐标；A1 A2 A3 表示平面的法线与当前坐标系XYZ三轴的夹角；F 形状误差（表示平面度误差）；a.a.注意：需在最大范围内采点。注意：需在最大范围内采点。2413第22页，共267页。例图（7 7）圆柱（）圆柱（N N 8 8点）点）:X Y Z 表示第一个截面圆的圆心坐标；A1 A2 A3 表示圆柱轴线与当前坐标系XYZ三轴的夹角；D 表示圆柱直径；F 形状误差（表示圆柱度误差）；l注意：必需是采两个截面圆，且两个截面注意：必需是采两个截面圆，且两个
18、截面圆的采点数一致。圆的采点数一致。第一个截面圆4点第二个截面圆4点第23页，共267页。例图：（8 8）球）球 （N N 5 5点）：点）：XYZ 表示球心坐标；D 表示球的直径；F 表示圆度误差；第24页，共267页。例图：（9 9）圆锥（）圆锥（N N 8 8点）点）XYZ 表示圆锥锥顶点的坐标；A1 A2 A3 表示圆锥轴线与当前坐标系XYZ三轴的夹角；a.A 表示锥半角（锥角=2A）；第一个截面圆4点第二个截面圆4点第25页，共267页。1（1010）方槽（）方槽（N N=5=5点）点）XYZ 表示方槽中心点的坐标；L 表示长；W 表示宽；l注意：采点是由顺时针或逆时针方向进行采点注
19、意：采点是由顺时针或逆时针方向进行采点例图：5234第26页，共267页。(11(11）圆槽）圆槽（N N=5=5点和点和 N N=6=6点点):):XYZ 表示圆槽中心点的坐标；L 表示长；W 表示宽；l注意：注意：1)采点是由顺时针或逆时针方向进行采点采点是由顺时针或逆时针方向进行采点 2)采圆槽时有两种模式采圆槽时有两种模式 N N=5=5N N=6=6例图1例图2N N=5 =5 N N=6=6 黄色的代表起始点第27页，共267页。(12)(12)圆环圆环（N N=9=9点点):):XYZ 表示圆环中心点的坐标；LD 表示圆环直径（3个截面圆的圆心拟和成的圆的直径）SD 表示圆环截面
20、圆的直径a.注意注意:进行圆环测点采集时，必须采9个点。要求采3个截面圆，每采3个点为1个截面圆。例图：第28页，共267页。（1313）组合元素：）组合元素：u定义：是由两个或两个以上的已知要素计算得出；定义：是由两个或两个以上的已知要素计算得出；u用此前测得元素或经相关计算而得的几何元素组合生成新的几何元素结果，包括组合点、组合直线、组合圆、组合椭圆、组合平面、组合圆柱、组合球、组合圆锥。u主要是针对点元素进行组合其它元素；（点元素包括：点、圆、圆弧、椭圆、球、方槽、圆槽、圆环）高级设置：可以设置图纸给定的名义值、正公差、负公差、输出报告（需打“”）。第29页，共267页。九、相关功能：九
21、、相关功能：u相关功能九大类：包括相交、角度、距离、垂足、对称、镜像、圆锥、投影、平面相交点的计算。（1 1）相交）相交：有两种结果：不相交 或 相交。A A：线与某些元素相交；：线与某些元素相交；B B：平面与某些元素相交；：平面与某些元素相交；C C：球与圆柱：球与圆柱/圆锥相交。圆锥相交。例图：A A：直线与：直线与直线（轴线）相交直线（轴线）相交平面相交平面相交圆相交圆相交圆柱圆柱/圆锥的圆锥的表面表面相交相交圆柱圆柱/圆锥的圆锥的轴线轴线相交相交球相交球相交B:B:平面与平面与线相交线相交平面相交平面相交球相交球相交圆柱圆柱/圆锥的圆锥的表面表面相交相交圆柱圆柱/圆锥的圆锥的轴线轴线
22、相交相交C C：球与圆柱：球与圆柱/圆锥相交圆锥相交第30页，共267页。1.1.直线与线相交直线与线相交同面相交：结果为实际的一个交点；异面相交：结果为两条线段之间最短线段 的中点.（即为公垂线的中点）3.3.线与圆相交线与圆相交 同面相交：结果为实际的两个交点；异面相交：将直线投影到圆所在的平面，交点同样是两个（即为投影线与圆的交点）。注意：直接将两个元素拖入对话框中即可，是软件自动作投影功能。2.2.线与平面相交：线与平面相交：结果为实际的一个交点4.4.线与圆柱线与圆柱/圆锥圆锥表面表面相交：相交：结果为实际的两个交点；5.5.线与圆柱线与圆柱/圆锥圆锥轴线轴线相交：相交：结果为一个交
23、点；6.6.线与球相交：线与球相交：结果为两个交点；A A：线与某些元素相交：线与某些元素相交：c cb bA Aa aB BC C异面相交异面相交同面相交同面相交a-2a-2a-1a-1A-2A-2A-1A-1第31页，共267页。灰色灰色黑色黑色1.1.平面与线相交：平面与线相交：结果为实际一个交点；B B：平面与某些元素相交：平面与某些元素相交：（如图（如图-1-1）2.2.平面与平面相交：平面与平面相交：结果为一条实际的相交直线（棱边线）；3.3.平面与球相交：平面与球相交：结果为一个圆；4.4.平面与圆柱平面与圆柱/圆锥圆锥表面表面相交：相交：结果为一个圆；5.5.平面与圆柱平面与圆
24、柱/圆锥圆锥轴线轴线相交：相交：结果为一个点；6.6.注意：当线与面成黑色可以选择时，只针对圆柱或圆锥起作用，其它是灰色，注意：当线与面成黑色可以选择时，只针对圆柱或圆锥起作用，其它是灰色，无法进行选项。无法进行选项。C C：圆与圆柱：圆与圆柱/圆锥相交：圆锥相交：球与圆柱球与圆柱/圆锥相交：圆锥相交：结果为实际的两个交点；7 7平面相交点：平面相交点：（如图（如图-2-2）三个平面进行相交：三个平面进行相交：结果为一个相交点；图-1：图-2：第32页，共267页。（2 2）角度：）角度：两个矢量元素求角度。u小于小于9090 的角叫锐角；的角叫锐角；u大于大于9090 的角叫钝角；的角叫钝角
25、；求角度的元素求角度的元素n直线与直线n直线与平面n平面与平面要求：A：平面与平面能满足的情况下，都用平面与平面求角度。B：直线与直线求角度：通常用于位置点C：直线与平面：主要是针对圆柱或圆锥轴线与平面求角度。线与线求角度 n平面（需投影到基准平面上，主要针对圆与圆这间）n空间（不需要投影，主要针对直线或轴线）第33页，共267页。当角度刚好90时，不知道是求锐角还是钝角？测量方法（步骤）：先测基准平面，然后在基准平面上任意采一个点；再测量两条直线并投影到基准平面上，成为投影线；再用两条投影线求相交得到交点，点与相交点组合一条直线；最后再用两条投影线与组合直线分别求出两个锐角。当两个角度的差
26、90时，则选择锐角；当两个角度的差 90时，则选择钝角。案例2：90例图2：案例1：圆与圆组合直线求角度？测量方法：先测量基准平面 再测量所有的圆并投影到基准平面上 成为投影圆；再将所有的投影圆组合直线 利用组合直线分别求出角度。例图1：圆0圆4圆3圆2圆1第34页，共267页。(3)(3)距离：距离：由两个元素求距离。注释：注释：直线与直线之间求距离，若两直线在同一平面时两直线的夹角大于0.5则距离为零，小于等于0.5则距离为第二条直线上所有测点的分布重心与第一条直线的距离；若两直线异面或平行则距离为两直线上最近两点间的距离。直线与平面之间的距离为直线的中点到平面的距离。求距离的元素求距离的
27、元素n点与点（主要针对中心距离）n点与直线n点与平面n平面与平面 注意：注意：线与线 和 线与平面 不能求距离，可转换为点与线 或点与平面进行求距离第35页，共267页。案例1：怎么求中心距离？怎么求中心距离？测量方法：测量方法：先测基准平面，作空间旋转，再测所有的圆并投影到基准平面上成为投影圆；最后投影圆与投影圆求中心距离。案例2：怎么求斜孔中心点到端面相交线的距离？怎么求斜孔中心点到端面相交线的距离？测量方法：测量方法：以下有两种方式：先测平面，再测斜面，平面与斜面相交，得到相交线；然后再测斜圆，并矢量到斜面上，成为矢量圆，再用“投影到任意面”的功能，将矢量圆的圆心投影到斜面上，做成投影点
28、，最后用相交线与投影点求距离。先测平面，再测斜面，平面与斜面相交，得到相交线；然后再测斜圆，并投影到斜面上，成为投影圆，最后用相交线与投影圆求距离。？斜面斜面平面平面圆柱圆柱例图2：例图1：圆0圆4圆3圆2圆1平面第36页，共267页。(4)(4)垂足：垂足：结果是垂足点的坐标。求垂足点的元素求垂足点的元素n点与直线n点与平面点垂足点平面例图1：(5)(5)对称：对称：两个相同元素求对称（两边的元素求中间的元素）。求对称的元素求对称的元素n点与点：两点连线到中点的坐标值；n直线与直线：两条直线的对称线；n异面直线：公垂线的中线；n平面与平面：两个平面的对称角平分面（锐角）对称点点例图2：点第3
29、7页，共267页。注意：镜元素注意：镜元素：（大）（大）即为基准元素（参照物）即为基准元素（参照物）物元素：物元素：（小）即为被测元素（材料）（小）即为被测元素（材料）（6 6）镜像：）镜像：两个元素求镜像（即：已知一个元素求另一个元素。)求镜像的元素求镜像的元素n点与点n点与直线（基准元素为直线）n点与平面（基准元素为面）n直线与平面（基准元素面）n直线与直线 n 平面与平面 镜元素镜像结果例图：物元素第38页，共267页。注意：圆锥计算只能计算圆锥的高度和直径，其它不可求。（7 7）圆锥计算：）圆锥计算：给定一个元素求另一个元素。求圆锥计算的元素求圆锥计算的元素n给定高度求直径n给定直径求
30、高度 图图-1-1图图-2-2第39页，共267页。28.5mm200.01mm0点d？锥顶点的坐标X，Y，Zu测量方法测量方法1 1（没有利用圆锥计算的功能）：（没有利用圆锥计算的功能）：A：建立工件坐标系（球心设原点），在原点上构造一个理论平面，将理论平面向下平移28.5mm，平面与圆锥相交，得到相交圆的直径就是结果。B：建立工件坐标系（球心设原点），在原点位置往下移动28.5mm,锁定Z轴，直接测量圆，看直径就是结果；测量方法测量方法2 2（利用圆锥计算的功能）：（利用圆锥计算的功能）：测量一个球得到球心坐标X，Y，Z；再测量一个圆锥，再将圆锥转换中心点做一个点，得到锥顶点的坐标X，Y，
31、Z；然后球与点求距离，得到锥顶点到球心的距离(d)，d+28.5mm=d+28.5mm=圆锥的总高圆锥的总高 打开圆锥打开圆锥计算对话框，选择给定高度求直径，输入总高，将圆锥拖入元素名称的对话框中，点击确定。计算对话框，选择给定高度求直径，输入总高，将圆锥拖入元素名称的对话框中，点击确定。例案例案1 1：给定高度求直径？给定高度求直径？例案例案1 1 第40页，共267页。测量方法：测量方法：先测量一个平面，再测量一个圆锥，平面与圆锥的表面相交，得到相交圆的直径；打开圆锥计算对话框，选择给定直径求高度，输入相交打开圆锥计算对话框，选择给定直径求高度，输入相交圆的直径，将圆锥拖入元素名称的对话框
32、中，点击确定。圆的直径，将圆锥拖入元素名称的对话框中，点击确定。测量方法：测量方法：先测量一下平面，再测量一个圆锥，平面与圆锥表面相交，得到相交圆的直径，打开圆锥计算对话框，选择给定直径求高度，输入相交圆的直径，将圆锥拖入元素名称的对话框中，点击确定，得到L1；在圆柱的圆周上采一个圆，得到圆锥最小截面圆的直径，打开圆锥计算对话框，选择给定直径求高度，输入圆的直径，将圆锥拖入元素名称的对话框中，点击确定，得到L2；最后用计算器计算：H=L1-L2例案例案3：案例案例2 2：给定直径求高度？给定直径求高度？例案例案2 2 例案例案3 3？HL1L2第41页，共267页。（8）投影到任意面：）投影到
33、任意面：投影面：投影面：必需是平面（组合平面）投影元素投影元素：点、圆、圆弧、椭圆、球、方槽、圆槽、圆环、直线、圆柱、圆锥、组合元素1）当平面与点性元素作投影时，结果都是投影点。2）当平面与直线(轴线)元素作投影时，结果都是投影线。注意：注意：当平面与直线当平面与直线(轴线轴线)元素作投影时，因为平面与直线或轴线是不垂元素作投影时，因为平面与直线或轴线是不垂直的，所以结果是投影线，如果垂直就无法求出结果。需要点时，直的，所以结果是投影线，如果垂直就无法求出结果。需要点时，可用相交功能进行满足。可用相交功能进行满足。第42页，共267页。十、坐标系的建立：十、坐标系的建立：1 1、建立工件坐标系
34、的七大原则：、建立工件坐标系的七大原则：选择测量基准时应按使用基准、设计基准、加工基准的顺序来考虑。当上述基准不能为测量所用时，可考虑采用等效的或效果接近的过渡基准作为测量基准。选择面积或长度足够大的元素作定向基准。选择设计及加工精度高的元素作为基准。注意基准的顺序及各个基准在建立工件坐标系时所起的作用。可采用基准目标或模拟基准。注意减小因基准元素测量误差造成的工件坐标系偏差。2、坐标系的分类：、坐标系的分类：坐标系l 机械坐标系（固定的）l 工件坐标系（灵活性的）u直角坐标系（X Y Z坐标）u极坐标系（R A H 坐标）第43页，共267页。3 3、建立工件坐标系分五大类：、建立工件坐标系
35、分五大类：u工件位置找正工件位置找正：有有 /无三维模型都可以满足测量无三维模型都可以满足测量,主要是应用规则的几何元素建立工件坐标系.uRPSRPS找正：找正：有有/无三维模型都可以（最好有模型），无三维模型都可以（最好有模型），RPS找正建立零坐标系主要应用在PCS的原点不在工件本身、或无法找到相应的基准元素（如面、孔、线等）来确定轴向或原点，多为曲面薄壁、板金类零件（汽车、飞机的配件，这类零件的坐标系多在车身或机身上）。（1 1）当有模型时，可按照模型的理论值进行建立坐标系；）当有模型时，可按照模型的理论值进行建立坐标系；（2 2）当没有模型时，一定要给定理论值）当没有模型时，一定要给定
36、理论值 ，才可以满足测量。，才可以满足测量。u三个中心点找正：有三个中心点找正：有/无三维模型都可以（最好有模型），无三维模型都可以（最好有模型），主要针对一些特殊工件需用三个中心点找正满足建立坐标系，u曲面曲面321321找正找正:必需有三维模型，必需有三维模型，曲面321找正建立零件坐标系主要应用在PCS的原点不在工件本身、或无法找到相应的基准元素（如面、孔、线等）来确定轴向或原点，多为曲面薄臂、板金类零件汽车、飞机的配件，这类零件的坐标系多在车身或机身上。u最佳拟合最佳拟合:有有/无三维模型都可以（最好有模型），无三维模型都可以（最好有模型），使用最少4个点性元素（点、圆、椭圆、方槽、圆
37、槽）进行最佳拟合建立坐标系并且将参与拟合的元素结果重新进行评定。件第44页，共267页。u工件位置找正界面工件位置找正界面（有三维模型（有三维模型 或或 无三维模型都可以满足测量）：无三维模型都可以满足测量）：工具栏的工件位置找正的图标：工具栏的工件位置找正的图标：界面说明：界面说明：保存坐标系名称；保存坐标系名称；操作步骤信息；操作步骤信息；调出坐标系名称；调出坐标系名称；元素名称列表；元素名称列表；空间旋转轴向选择；空间旋转轴向选择；平面旋转轴向选择；平面旋转轴向选择；指定角度平面旋转；指定角度平面旋转；偏置的轴向选项；偏置的轴向选项；偏置的轴向偏置值；偏置的轴向偏置值；自动建坐标系；自动
38、建坐标系；CAD=CAD=工件工件AIHGGFEDCBJK 功能：功能：应用规则的几何元素建立工件坐标系。应用规则的几何元素建立工件坐标系。第45页，共267页。保存坐标系名称：保存坐标系名称：有保存才会有调出坐标系名称；坐标系初始化：坐标系初始化：目的是让机器恢复到机械坐标系的状态下；空间旋转空间旋转（空间找正）：（空间找正）：属于第一基准（第一轴）；平面旋转平面旋转（轴向摆正）：（轴向摆正）：属于第二基准（第二轴，是围绕第一轴旋转而产生的第二轴）；偏置偏置（原点设定）（原点设定）：属于第三基准（第三轴）；n 矢量元素（线元素）可以作 空间旋转 平面旋转n 点性元素：可以原点设定n平面不管是
39、作空间旋转 还是作平面旋转都是以测针回退的方向来确定轴向的选择目的目的:是把某一坐标轴旋转到与该平面的法线平行.n 直线（轴线）不管是作空间旋转 还是作平面旋转都是以某个轴线的夹角最小方向来确定轴向的选择(与某个轴平行就选择某个轴的正方向）目的目的:把某一坐标轴旋转到与该线平行.第46页，共267页。注意：注意：A A）当第二基准平面与第一基准平面不垂直时，则测第二基准平面作为平面旋转；B B）当做完空间旋转和平面旋转时，就确定了X Y Z 三个坐标轴的方向；n 偏置（平移）分三偏置（平移）分三 种情况：种情况：A A、三轴分别偏置：三轴分别偏置：属于未知属于未知 （当图纸要求把坐标系原点放到
40、某一方形工件的棱角上时，所使用的方法）主要针对：任意点、任意直线、任意面；B B、三轴同时偏置：三轴同时偏置：属于已知属于已知 （当图纸要求把坐标系原点放到某一方形工件的棱角上时或当确定坐标系原点位置时，所使用的方法）主要针对：球心，投影点或通过相关功能找出，交点，对称中心点；C C、先偏置一个轴，后偏置两个轴：先偏置一个轴，后偏置两个轴：属于已知属于已知 （当图纸要求把坐标系原点为放到某一圆心和平面上时，所使用的方法）例如：先偏置Z轴，后偏置X Y轴 主要针对：位置点第47页，共267页。特殊功能：特殊功能：界面介绍：围绕围绕：包括X轴、Y轴、Z轴三个选项。第二参考的参考轴设置的三个选项：必
41、须两个圆组合直线必须两个圆组合直线旋转距离到轴旋转距离到轴：设定原点后，选择某个轴，输入另一个圆与原点的距离；不适合运行程序（如：（如：X轴，轴，25）旋转到原始直线旋转到原始直线：设定原点后，输入另一个圆与原点 X 和 Y 的距离；适合运行程序（如：（如：X：15.15 Y：8.75）旋转到等偏差旋转到等偏差：设定原点后，输入另一个圆与原点X 和 Y 的距离；不适合运行程序（如：（如：X：15.15 Y：8.75）选择元素选择元素：只针对点性元素；图图-1-1图图-2-2 理论坐标系的变换理论坐标系的变换:(:(右手定则，围绕首其一轴旋转右手定则，围绕首其一轴旋转 ）从围绕轴的正向朝负向（手
42、背朝手心）看去，顺时针旋转为负角度，逆时针旋转为正角度；从围绕轴的负向朝正向（手心朝手背）看去，顺时针旋转为正角度，逆时针旋转为负角度。第48页，共267页。围绕着某个轴旋转多少角度？围绕着某个轴旋转多少角度？当图纸求坐标系需要做旋转时，使用的方法分别有两种方式。(1)通过三角函数的计算方式，将夹角计算出来，再将直线围绕某个角度旋转，输入计算出的夹角，注意旋转时的方向。（如图-1）（2）确定原点后，再通过“特殊的功能”中，选择“旋转到原始直线”功能旋转角度。（如图-2）图图-1-1图图-3n偏置：偏置：朝正方向偏置输正值，朝负方向偏置输负值。（如图-3）由圆心向由圆心向X X轴负向偏轴负向偏2
43、mm2mm，Y Y轴正向偏轴正向偏2mm2mm后，怎样设原点？后，怎样设原点？答：将圆设为零点后，先将X Y轴打上“”，再距离的对话框中输入-2mm,2mm;点击偏置。最后点击确定。（如图-3）图图-2-2第49页，共267页。案例：建立工件坐标系的过程：案例：建立工件坐标系的过程：必须尊守321法则 3 2 1 3 2 1 基准平面 基准直线（轴线）基准点 水水 平平 偏偏 摆摆 移移 动动 空间旋转（+Z）平面旋转（+X/+Y）偏置（X/Y）尊守实体向外为正原则 与某个轴的夹角最小就选择某个轴 设定零点位置 以指测针回退的方向为准 无模型的前提选择正方向 (偏置剩下的另一条轴线）（向量的正
44、方向为正）偏置Z轴 偏置Y/X （设定原点位置）(偏置时与它垂直的另一条轴线)第50页，共267页。练习题：注意：注意：给定一种元素给定一种元素(简易坐标系）：简易坐标系）：F：当以平面作基准时，作空间旋转；只需将Z轴设为零点；（主要测量深度或高度）G：当以直线或轴线作基准时，作空间旋转；点击确定；（只确定轴向X，Y，Z某一轴，不需要原点设定）H：当以点、圆、球作基准时，直接偏置X Y Z三轴；（作原点设定/三轴归零）平面、直线、点 （未知，三轴分别偏置）（未知，三轴分别偏置）平面、平面、平面（已知，三轴同时偏置）（已知，三轴同时偏置）平面、直线、圆平面、圆 、圆平面、圆平面 直线（轴线）点、
45、圆、球l 给定三种元素（最全的坐标系）l 给定一种元素 (简易坐标系）l 给定两种元素（已知）（已知）先偏置一个轴，后偏置两个轴）先偏置一个轴，后偏置两个轴）（先偏置Z轴，后偏置X Y轴）第51页，共267页。习题习题1 1:平面、直线、点 （未知，三轴分别偏置）（未知，三轴分别偏置）将元素将元素 拖入元素名称时，自动默拖入元素名称时，自动默认一次认一次“”，第二次选择时必须手动点，第二次选择时必须手动点击方框。击方框。建立完工件坐标系后，点击基建立完工件坐标系后，点击基本测量，选择新建组，让机械坐本测量，选择新建组，让机械坐标系的元素与工件坐标系的元素标系的元素与工件坐标系的元素区分开。区分
46、开。就可以对所有被测量元素进行测量。就可以对所有被测量元素进行测量。第52页，共267页。习题习题2-12-1:平面、平面、平面（已知，三轴同时偏置）（已知，三轴同时偏置）通过相关功能中相交，找出交点后；再通过相关功能中相交，找出交点后；再建立工件坐标系。建立工件坐标系。新建组后，就可以对所有被测量元素新建组后，就可以对所有被测量元素进行测量。进行测量。第53页，共267页。习题习题2-22-2:平面、平面、平面（已知，三轴同时偏置）（已知，三轴同时偏置）点击基本测量，通过相关功能中的相交平面点，点击基本测量，通过相关功能中的相交平面点，直接找出相交点；再建立工件坐标系。直接找出相交点；再建立
47、工件坐标系。新建组后，就可以对所有被测量元素进行测量。新建组后，就可以对所有被测量元素进行测量。第54页，共267页。习题习题3 3:平面、直线、圆（已知，先偏置一个轴，后偏置两个轴）（已知，先偏置一个轴，后偏置两个轴）做圆时，将圆投影到圆所在的平面上，做圆时，将圆投影到圆所在的平面上，成为投影圆。成为投影圆。新建组后，就可以对所有被测量元素新建组后，就可以对所有被测量元素进行测量。进行测量。第55页，共267页。习题习题4-14-1:平面、圆、圆（已知，先偏置一个轴，后偏置两个轴）（已知，先偏置一个轴，后偏置两个轴）通过给合元素的功能，将两个圆给合直线通过给合元素的功能，将两个圆给合直线后；
48、再建立工件坐标系。后；再建立工件坐标系。新建组后，就可以对所有被测量元素进行测量。新建组后，就可以对所有被测量元素进行测量。第56页，共267页。习题习题4-24-2:平面、圆、圆（已知，先偏置一个轴，后偏置两个轴）（已知，先偏置一个轴，后偏置两个轴）通过给合元素的功能，将两个圆给合直线后；通过给合元素的功能，将两个圆给合直线后；再建立工件坐标系。再建立工件坐标系。主要针坐标系的原点不在圆心上，而是通过对圆心设为原主要针坐标系的原点不在圆心上，而是通过对圆心设为原点后再进行坐标系偏移，找到真正的原点位置。（点后再进行坐标系偏移，找到真正的原点位置。（红色框红色框）建立完坐标系，新建组后，可以对
49、所有被测量建立完坐标系，新建组后，可以对所有被测量元素进行测量。元素进行测量。第57页，共267页。习题习题4-34-3:平面、圆、圆（已知，先偏置一个轴，后偏置两个轴）（已知，先偏置一个轴，后偏置两个轴）通过给合元素的功能，将两个圆给合直线后；再建通过给合元素的功能，将两个圆给合直线后；再建立工件坐标系。立工件坐标系。通过三角函数，将需要的夹角算出后，先确定组合直线通过三角函数，将需要的夹角算出后，先确定组合直线的方向，再将组合直线围绕着某个轴进行坐标系旋转，最的方向，再将组合直线围绕着某个轴进行坐标系旋转，最后原点设定。后原点设定。新建组后，就就可以对所有被测量元素进行测新建组后，就就可以
50、对所有被测量元素进行测量。量。第58页，共267页。习题习题4-44-4:平面、圆、圆（已知，先偏置一个轴，后偏置两个轴）（已知，先偏置一个轴，后偏置两个轴）建立工件坐标系后，再利用特殊功能旋转理论角度建立工件坐标系后，再利用特殊功能旋转理论角度 主要针对圆与圆之间组合直线后，与某个轴存在主要针对圆与圆之间组合直线后，与某个轴存在一定夹角，需通过旋转坐标系才能满足测量要求。一定夹角，需通过旋转坐标系才能满足测量要求。新建组后，就可以对所有被测量元素进行测量。新建组后，就可以对所有被测量元素进行测量。第59页，共267页。习题习题5 5:平面、圆（已知，先偏置一个轴，后偏置两个轴）（已知，先偏置
