实验一三坐标测量仪数据测量实验1

1、实验一三坐标机的应用1实验目的（1）了解三坐标测量机的组成及工作原理。（2）掌握PC-DMIS系统的基本功能。（3）掌握测头的校准。（4）掌握建立零件坐标系的方法。（5）掌握基本元素的手动与自动测量。（6）掌握构造元素的方法。（7）学会及测量数据的导出。2实验设备和工具（1）三坐标测量机。（2）环氧树脂齿轮。3三坐标机的类型与组成三坐标测量机是一种高精度测量设备，它在现代高端制造业及逆向工程中有着重要的 作用。按活动机主机结构包括：活动桥式、固定桥式、单边高架桥式。活动桥式固定桥式单边高架桥式4、测量主机本次实验所使用的为 CROM/活动桥式测量机，主要由测量机主机、控制系统、测座测头系统、计

2、算机和测量软件几部分组成。测量主组成如下图。I-作干台1乳17、测杆测头加长杆(50,100,200mm)5、控制系统控制系统是测量机的控制中枢，主要功能：控制、驱动测量机的运动，三轴同步、速度、加速度控制；在有触发信号时 采集数据，对光栅读数进行处理；采集温度数据，进行温度补 偿。6、测座测头系统测座测头系统是数据采集的传感器系统，测座分为手动和自动两种，主要功能：测座根据命令旋转到指定角度； 测头控制器控制测头工作方式转换；测头传感器在探针接触被测点时发出触发信号。冃亍M2嶺纤维系列测针测针加长杆附件用于U2和M3螟纹测针8、安装顺序(1) Probe Head : PH10T(2) Ex

3、tentsion : PEL1/2/3/4(3 ) Probe: TP20 Body TP20 Module(4)Extension : 20mmAMI PH 11sTP2-5Wrlrpflid(5)Tips : 4by20mm耳别 i计算机（又称上位机）和测量软件是数据处理中心，主要功能：对控制系统进行参数设置；进行测头定义和测头校正，及测针补偿；建立零件坐标系（零件找正）；对测量数据进行计算和统计、 处理；编程并将运动位置和触测控制通知控制系统；输出测量报告；传输 测量数据到指定网路或计算机。9操纵盒说明SERVO PWR ON :电机加电按钮，按下后电机上电指示灯亮；Joystick :

4、方向摇杆，左右为 X 轴方向，前后为Y轴方向，旋转 摇杆为Z轴方向；E-STOP :急停按钮，按下后三 轴电机掉电，顺时针旋转1/4 圈，急停按钮弹起；SERVO READY :指示系统已准备进入自动模式；SERVO PWR ON :指示所有的电机都已激活；RECORD :删除测量点；DRIVE :添加移动点；X LOCK :灯亮时，指示X轴方 向不能手动移动；Y LOCK :灯亮时，指示Y轴方 向不能手动移动；Z LOCK :灯亮时，指示Z轴方 向不能手动移动；SLOW :移动速度切换键，灯亮，慢速，速度为19.05MM/S。PART :此按键灯亮时，测量机 按工件坐标系移动。UMP360控

5、制器不适用；6AUTOTO SCFFN亠口 RIVEjr- -1 卜X2LOCKLOCXPAHTSERWD POWfeR OFFJOY :激活操纵盒摇杆，灯亮，摇杆可以使用；2分钟不用，此指示灯自动熄灭;AUTO :自动测量模式键，测量机由软件程序来控制;SERVO POWER OFF :电机断电键；10实验步骤RTN TO SCREEN :测量确认键，当测量点数满足元素要求后，按确认键，完成测量。（3） 待气阀开关旁的压力表压力达到工作要求（最小供气压力0.5MPa）,接通控制系统电源，将计算机插上密钥（测头盒中的U盘），双击桌面PC-DMIS控制软件。（左上角）按下，接通驱动电源，然后按操

6、作盒上的按钮,（4）冷启动时，软件窗口会提示进行回机器零点的操作。此时将操纵盒的“加电”键点击桌面上的【确认】键，测量机进入回机器零点过程，三轴依据设定程序依次回零点。（5）新建零件名。1哥建率粋程吕必填（能是子母、数子）零件若:II/X k确定|取消I修订号：|一选填（可填可不）测量单位- 广英寸（IM） 檜臺来（MM接口 :mT机器1单位mm（6）加载测头文件。（7）加载测头。点选“手动”霑冷 测其脅蘑蒔科71 AIWO圭定工启E定工旦是苦已疑被胳动壺涮量机髯点tHRSP否退）是测头文件-TESASTAR1 曰期-2007-6 21 时间-10:28:40Q CENTX O.OOOY O.

7、QOOZ 0.000 D 25.000T1A06CI Tuoeu理谊值沢 O.DOOY 12.000Z 132.550 D J OCO测定值 H C.OOOV 12.000Z 132.55Q lOOOStdDev 0.000T1A90BOT1A90B0理论值 X Q.DOOY 122,a5OZ 4S500D 4.000测定值X 0.000Y 122.05CZ 4S5D0D 4.00DSMLev D.UOOT1A9DB13OT1A90Bia0理论值显-0.OODY-122.050Z 46.500 D 4.000测定值 X aOOOY -122D5DZ 40.500 D 4.000 StdDev

8、OBOO在“测头功能”菜单- 中可以查看校验结果-【结果】2iiIlit勒鑿海囂噩一甲書輕 Sisf Shi IH2 團EM 聲?-薯賈眷虽UBAr紆鬣建.巒眸晶0童RMI熙柑W.1珊 旦图F、mf:im麗団墟E正丫p正愷転星功皑回驹 - B- =BSS ir半土rtti*簞坚罩 X巨 z I T I NA捌嵯；|成11僅并审廈：厂P X厂Y L工 編翌壯曳:厂厂程劫r邑訥養堂幄產|j工晋呼面1（8）修改测量模式为“程序模式”。【操作】 一一【图形显示窗口】一【程序模式】（9）3-2-1法新建坐标系“3” 一一不在同一直线上的三个点能确 定一个平面，利用此平面的法线矢量确定 一个坐标轴方向一一

9、找正；“2” 一一两个点可确定一条直线，此直线 可以围绕已确定的第一个轴向进行旋转，已此确定第二个轴向一一旋转；这个 点可以是圆、球等；“1” 一一一个点，用于确立坐标系某一轴 向的原点；利用平面、直线、点分别确定三 个轴向的零点（零点） 一一“平移”。面1，在原点那一栏选择 “Z后点击【原点】，最后完成11 A-冑is-a?l外宇.gA2韋蛊僵WI再嗨盂丰喬上爭击JlflIMz2xxY*:M隶林【送拝最后药；厂待步骤1、2完成后还需选择平(10) 检验坐标系操纵手动盒， 让测量机沿着某两个方向运动， 注意电脑上显示的坐标增减是否与所建坐标 系的方向一致，若一致，则坐标系建成，反之则重新建立坐

10、标系。(11) 对所测物件进行测量。(12) 导出所测数据。【文件】【导出】选择格式。(13) 退出软件系统，关闭控制系统电源，关闭总气源开关，拔出电源插座，整理卫生。6.注意事项(1) 每次开机前首先检查供气压力达到要求后才能开控制柜：三联体处压力：0.4Mpa 0.6Mpa (1bar 0.1Mpa 14.5psi)气源的供气压力：0.6Mpa 。(2) 当三联体存水杯中油水混合物高度超过5m时需要手动放水。机器的供气压力正 常，而三联体处压力不能调到正常值时，则需更换滤芯。(3) 测量机房的温度保持在 202C,相对湿度2575%(4) 稳压电源的输出电压为 22010V。(5) 气源的

11、出口温度为 20土 4C。( 6)每天开机前用高织纱纯棉布(或医用脱脂棉花)沾无水酒精清洁三轴导轨面，待 导轨面干后才能运行机器。 严禁用酒精清洁喷漆表面及光栅尺， 光栅尺请用高织纱纯棉布 (或 医用脱脂棉花)轻轻擦拭，切记不可用任何有机溶剂。( 7)开机顺序为：先开控制柜和计算机，进入测量软件后，再按操纵盒上的伺服加电键。( 8)每次开机后先回机器零点。在回零点前，先将测头移至安全位置，保证测头复位 旋转和Z轴向上运行时无障碍。( 9)在拆装测头、测杆时要使用随机提供的专用工具，所使用的测头需要先标定。( 10)旋转测头、校验测头、自动更换测头、运行程序等操作时，保证测头运行路线上 无障碍。

12、(11)程序第一次运行时要将速度降低至1030%，并注意运行轨迹是否符合要求。( 12)在搬放工件时，先将测头移至安全位置，要注意工件不能磕碰工作台面，特别是 机器的导轨面。( 13)长时间不用的钢制标准球，需油封防锈。( 14)在使用花岗石工作台上的镶嵌件固定工件时，扭矩不得超过20Nm。( 15 )如果发现异常情况，请首先记录软件提示的错误信息， 传真或电话通知思瑞，未 经指导和允许请勿擅自进行检查维修。( 16)计算机内不要安装任何与三坐标测量机无关的软件，以保证系统的可靠运行。( 17)空调应 24小时开机，空调的检修时间放在秋天进行，从而保证测量机正常使用。(18) 严禁操作人员操作

13、过程中，头部位于Z轴下方。(19) 开机后，首先检查Z轴是否有缓慢上下滑动的现象，如有此现象，请与思瑞联系。( 20)待机和运行过程中，禁止手扶或者倚靠主立柱或副立柱。( 21 )禁止在工作台导轨面上放置任何物品，不要用手直接触摸导轨工作面。( 22)禁止自行打开外罩或调试机器，否则引起的后果由用户承担。( 23)在测量机运行过程中，注意身体的任何部位都不能处于测量机的导轨区或。( 24)在上下料过程中，按下急停开关。7思考题（1）坐标测量机由哪几部分组成？它们各有哪些功能？（2）说明测量机启动和关闭的次序？（3）校验测头的目的？（4）测量机的哪些部位是基准？（5）为什么测量机开机时首先要回机

14、器零点？（6）操作盒长时间不用时会自动断电，当需要使用时需要怎样重新启用?（7）使用手动方式（或操纵杆方式）测量零件时，要注意哪些问题？（8）最小二乘法的原理？实验记录8.环氧树脂齿轮的主要参数齿轮名称基本参数法向模数攵 mn :齿数z :螺旋角3：名称符号计算公式计算结果法向齿距PnPn=m n n齿顶咼haha=mn齿根高hfhf=1.25 mn齿高hh=2.25 m n分度圆直 径dd=m nz/cos 3齿顶圆直 径dada=d + 2m n齿根圆直 径dfdf=d - 2.5m n中心距aa=mn(Z1+Z2)/2cos 39.三坐标机基础知识分析（选择填空题）（1） 实验使用的三坐标机为 桥式。（2）建立坐标系除了“ 3-2-1 ”法，还有 法。（3）测尖“ TIP2BY20MM ”表示。（4）操作盒上的“ X-LOCK ”亮表示 。（5） 对已经校验好的测头还可以重新校验吗 。（6） 校验模式：一般应采用 ，在采点数为912点时，层数应选择 层。起始角和终止角可以根据情况选择，一般