三坐標(biāo)測量基礎(chǔ)知識(shí)分解PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1 三坐標(biāo)測量基礎(chǔ)知識(shí)分解三坐標(biāo)測量基礎(chǔ)知識(shí)分解 第1頁/共35頁 測頭校正過程是指對(duì)所定 義測頭的有效直徑及位置參數(shù) 進(jìn)行測量的過程。為了完成這 一任務(wù)，需要用被校正的測頭 對(duì)一個(gè)校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測量。 測頭校正的目的為： 準(zhǔn)確 得到測針的紅寶石球的有效直 徑以便測量軟件進(jìn)行測頭半徑 的補(bǔ)償。 準(zhǔn)確得到不同測 頭角度和默認(rèn)第一個(gè)測頭角度 之間的位置關(guān)系。 未知直徑和位置的測頭。 已知直徑并且可以溯源到國家基準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)器。 第2頁/共35頁 有效測頭半 徑 利用操縱桿在標(biāo)準(zhǔn)球的 最大范圍內(nèi)觸測5點(diǎn)，點(diǎn)的 分布要均勻（圖3-13）。計(jì) 算機(jī)軟件在收到這些點(diǎn)后( 寶石球中心坐標(biāo)X、Y、Z值) ，進(jìn)

2、行球的擬合計(jì)算，得出 擬合球的球心坐標(biāo)、直徑和 形狀誤差，將擬合球的直徑 減去標(biāo)準(zhǔn)球的直徑，就得出 校正后測針寶石球“直徑” 。 第3頁/共35頁 根據(jù)測頭標(biāo)定前后顯示的顏色分類，總共分為5種顏色，分 別為黑色、綠色、藍(lán)色、紅色以及灰色，每種顏色都代表測頭 不同的含義。 黑色：測頭未經(jīng)標(biāo)定； 綠色：測頭標(biāo)定過且標(biāo)定結(jié)果合格； 藍(lán)色：測頭標(biāo)定過但標(biāo)定結(jié)果超差； 紅色：測頭標(biāo)定結(jié)果數(shù)據(jù)過期； 灰色：已刪除的不存在測頭； 第4頁/共35頁 a、測座或者測針有拆卸過 b、添加新測頭角度后 c、添加加長桿后 d、測針更換過后 e、標(biāo)定結(jié)果超差時(shí) f、標(biāo)定數(shù)據(jù)過期時(shí) 第5頁/共35頁 第6頁/共35頁 矢

3、量可以被看做一個(gè)帶有箭頭的單位長度直線，I方向 在X軸，J方向在Y軸，K方向在Z軸。矢量I、J、K值介于1和 -1之間，分別表示與X、Y、Z夾角的余弦。 在三坐標(biāo)測量中矢量精確指明測頭垂直觸測被測特征 的方向，即測頭觸測后的回退方向。 Y X (+J ) 45 (+I ) (+k) Z I = 0.707 J = 0.707 K = 0 45度方向矢量 第7頁/共35頁 實(shí)際接觸點(diǎn) 導(dǎo)致的誤差 期望接觸點(diǎn) 法向矢量 逼近方向 第8頁/共35頁 第9頁/共35頁 測量機(jī)的空間范圍可用一個(gè)立方體表示。立方體的每 條邊是測量機(jī)的一個(gè)軸向。如下圖所示，X軸為左右指向， Y軸為前后指向，Z軸為上下指向，

4、三條邊的交點(diǎn)為機(jī)器的 原點(diǎn)。 Z Y 原點(diǎn) X 第10頁/共35頁 a、通過建立零件坐標(biāo)系，限制被測工件的6個(gè)自由度 ； b、通過建立零件坐標(biāo)系，實(shí)現(xiàn)數(shù)模對(duì)齊以方便測量； c、通過建立零件坐標(biāo)系，提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性； 第11頁/共35頁 3-2-1法建立坐標(biāo)系是三坐標(biāo)測量機(jī)最常用的建立坐標(biāo) 系方法，測量軟件中很多其他建坐標(biāo)系方法都是基于該方 法進(jìn)行延伸與拓展。 默認(rèn)情況下， 點(diǎn)1、2、3擬合一個(gè)平面進(jìn)行零件找 正，并確定零件坐標(biāo)系Z軸方向。 點(diǎn)4、5擬合一條直線以控制工件旋轉(zhuǎn) 自由度，并確定零件坐標(biāo)系X軸方向。 點(diǎn)6擬合一個(gè)單點(diǎn)，確定任一坐標(biāo)軸 起點(diǎn)位置。 第12頁/共35頁 第13頁/共3

5、5頁 第14頁/共35頁 RationalDMIS在“工作平面”選項(xiàng)里可以選擇所需的面 ，作為當(dāng)前的工作平面。“最近的CRD平面”這個(gè)窗口 接受從元素?cái)?shù)據(jù)區(qū)拖放平面元素。 計(jì)算需要工作平面的元素有：直線元素, 圓元素, 圓 弧元素,橢圓元素, 鍵槽元素和二維曲線元素； 對(duì)于其他所有元素, 工作平面選擇窗口會(huì)自動(dòng)隱藏起 來。 第15頁/共35頁 第16頁/共35頁 元素: 點(diǎn) 矢量: 無 位置: XYZ 位 置 最少點(diǎn)數(shù): 1 形狀誤差: 無 元素名前綴: PT 第17頁/共35頁 元素: 直線 位置: 重心 矢量: 第一點(diǎn)到最后一點(diǎn) 形狀誤差: 直線度 最小點(diǎn)數(shù): 2 元素名前綴: LN 第1

6、8頁/共35頁 元素:圓 位置:圓心 矢量:與所在平面矢量一致 形狀誤差:圓度 最小點(diǎn)數(shù):3 元素名后綴：CIR 第19頁/共35頁 元素:圓柱 位置:軸線中點(diǎn) 矢量:從下到上 形狀誤差:圓柱 度 最小點(diǎn)數(shù):5 元素名后綴:CYL 第20頁/共35頁 元素:圓錐 位置:頂點(diǎn) 矢量:從小圓到大圓 形狀誤差:錐度 最小點(diǎn)數(shù):6 元素名后綴:CON 第21頁/共35頁 第22頁/共35頁 元素構(gòu)造時(shí)測量軟件測量功能中的輔助模塊，便于用戶 在測量中由于受測量局限性的影響，而我們有必須得到某些 特定元素所設(shè)立的功能操作區(qū)，其主要意義如下： 通過已測的元素構(gòu)造出無法直接測量得到的元素。 構(gòu)造元素可以是計(jì)算

7、輔助元素，也可以是測量結(jié)果元素 。 第23頁/共35頁 圓心（球心）點(diǎn)構(gòu)造 圓 線1 線2 兩直線相交點(diǎn)構(gòu)造 投影點(diǎn) 原始點(diǎn) 任一點(diǎn)投影至某一平面 原始點(diǎn) 偏移點(diǎn) 任一點(diǎn)偏置某一距離 第24頁/共35頁 在一個(gè)圓錐指定的直徑位置產(chǎn)生一個(gè)圓。 平面和圓錐相交產(chǎn)生某一高度的截面圓。 同時(shí)通過所選的幾個(gè)元素?cái)M和產(chǎn)生虛擬圓。 第25頁/共35頁 矩形陣列環(huán)形陣列 矩形陣列結(jié)果 環(huán)形陣列結(jié)果 第26頁/共35頁 1、如何得到下圖所示，從圓錐斜平面沿軸線向上偏置30mm 處的直徑？ 2、如何得到下圖所示，兩小圓的最大距離與最小距離？ 第27頁/共35頁 第28頁/共35頁 二維距離的計(jì)算是兩元素相對(duì)于當(dāng)前

8、工作平面的距離。 典型例子有點(diǎn)到線、圓到圓、圓到線的距離等。 元素到元素的二維距離在計(jì)算時(shí)，此距離可能既不平行 于當(dāng)前坐標(biāo)系的任何坐標(biāo)軸，也不垂直于任一坐標(biāo)軸，此時(shí) 要注意區(qū)分哪個(gè)方向的位移才是我們要的有效距離。 第29頁/共35頁 Y X 距離2 距離3 距離1 距離1的計(jì)算可以是:平行 于X軸,垂直于Y軸。 距離2的計(jì)算可以是：平行 于Y軸，垂直于X軸。 距離3的計(jì)算可以是：用中 心到中心，不需要選擇坐標(biāo)軸 。 第30頁/共35頁 三維距離計(jì)算的是兩個(gè)元素之間的最小距離,與工作 平面無關(guān)。典型例子有點(diǎn)到面的距離，面到面的距離，面 與面的夾角。 PLN1 PLN2 DISTANCE 第31頁/共35頁 加工后的工件不僅有尺寸誤差，構(gòu)成工件幾何特征的點(diǎn)、 線、面的實(shí)際形狀或相互位置與理想幾何體規(guī)定的形狀和相互 位置還不可避免地存在差異，這種形狀上的差異就是形狀誤差 ，而相互位置的差異就是位置誤差，統(tǒng)稱為形位誤差。 測量軟件支持國家或國際標(biāo)準(zhǔn)的大部分幾何元素的形位公 差評(píng)價(jià)項(xiàng)目，包括：基本幾何元素尺寸偏差，直線度、平面度 、圓度、圓柱度、平行度、垂直度、傾斜度、位置度、同軸（ 心）度、對(duì)稱度、圓（全）跳動(dòng)等形位公差。 第32頁/共35