三坐标测量仪培训手册

1、 页 三坐标讲义课 学前知识三坐标概况况三坐标组成成三坐标主要要由以下下几部分分组成：测量机机主机，控控制系统统， 计计算机（测测量软件件）， 测座、测测头系统统。测量机主机机 这是测量机机的基本本硬件，有有多种结结构形式式：移动桥式：活动桥桥式测量量机是使使用最为为广泛的的一种机机构形式式。 特特点是开开敞性比比较好，视视野开阔阔，上下下零件方方便。运运动速度度快，精精度比 较高。有有小型、中中型、大大型几种种形式。 固固定桥式式：固定定桥式测测量机由由于桥架架固定，刚刚性好，动动台中心心驱动、 中心光光栅阿贝贝误差小小，以上上特点使使这种结结构的测测量机精精度 非非常高，是是高精度度和超高

2、高精度的的测量机机的首选选结构。 高高架桥式式： 高高架桥式式测量机机适合于于大型和和超大型型测量机机，适合合于航空空、 航航天、造造船行业业的大型型零件或或大型模模具的测测量。一一般都采采用 双双光栅、双双驱动等等技术，提提高精度度。 水水平臂式式： 水水平臂式式测量机机开敞性性好，测测量范围围大，可可以由两两台机器器共同组组 成双双臂测量量机，尤尤其适合合汽车工工业钣金金件的测测量。关节臂式： 关节节臂式测测量机具具有非常常好的灵灵活性，适适合携带带到现场场进行测测量， 对环境境条件要要求比较较低。各种结构三三坐标“图”以活动桥式式测量机机为例，介介绍三坐坐标主要要组成及及功能： 工作台（

3、一一般采用用花岗石石），用用于摆放放零件支支撑桥架架； 工工作台放放置零件件时，一一般要根根据零件件的形状状和检测测要求，选选择适合合的夹具具或支撑撑。要求求零件固固定 要要可靠，不不使零件件受外力力变形或或其位置置发生变变化。大大零件可可在工作作台上垫垫等高块块，小零零件可以以放 在在固定在在工作台台上的方方箱上固固定后测测量。桥架，支撑撑 Z 滑架，形形成互相相垂直的的三轴； 桥架架是测量量机的重重要组成成部分，由由主、附附腿和横横梁、滑滑架等组组成。桥桥架的驱驱动部分分和光栅栅基本都都 在主主腿一侧侧，附腿腿主要起起辅助支支撑的作作用。由由于这个个原因，一一般桥式式测量机机的横梁梁长度不

4、不超过 2.55 米，超超过这个个长度就就要使用用双光栅栅等措施施对附腿腿滞后的的误差进进行补偿偿，或采采用其他他机构形形式。 滑架，使横横梁与有有平衡装装置的 Z 轴轴连接； 滑架架连接横横梁和 Z 轴轴，其上上有两轴轴的全部部气浮块块和光栅栅的读数数头、分分气座。气气浮块和和读数头头的调 整比较较复杂，直直接影响响测量机机精度，不不允许调调整。导轨，具有有精度要要求的运运动导向向轨道，是是基准； 导轨轨是气浮浮块运动动的轨道道，是测测量机的的基准之之一。压压缩空气气中的油油和水及及空气中中的灰尘尘会污染染导轨，造造成导轨轨道直线线度误差差变大，使使测量机机的系统统误差增增大，影影响测量量精

5、度。要要保持导导轨道完完好， 避免对对导轨磕磕碰，定定期清洁洁导轨。光栅系统（光光栅、读读数头、零零位片），是是基准； 光栅栅系统是是测量机机的测长长基准。光光栅是刻刻有细密密等距离离刻线的的金属或或玻璃，读读数头使使用光学学的方 法读取取这些刻刻线计算算长度。为为了便于于计算由由于温度度变化造造成光栅栅长度变变化带来来的误差差，采用用光栅 一端固固定，另另一端放放开，使使其自由由伸缩。另另外在光光栅尺座座预置有有温度传传感器，便便于有温温度补偿偿功 能能的系统统进行自自动温度度补偿。 零位片片的作用用是使测测量机找找到机器器零点。机机器零点点是机器器坐标系系的原点点，是测测量机误误差补偿偿和

6、测 量机行行程终控控制的基基准。驱动系统（伺伺服电机机、传动动带）； 驱动动系统由由直流伺伺服电机机、减速速器、传传动带、带带轮等组组成。驱驱动系统统的状态态会影响响控制系系统的参参 数，不不能随便便调整。空气轴承气气路系统统（过滤滤器、开开关、传传感器、气气浮块、气气管）； 空气气轴承（又又称气浮浮块）是是测量机机的重要要部件，主主要功能能是保持持测量机机的各运运动轴相相互无摩摩擦， 由于气气浮块的的浮起高高度有限限而且气气孔很小小，要求求压缩空空气压力力稳定且且其中不不能含有有杂质、油油，也 不能有有水。过过滤器系系统是气气路中的的最后一一道关卡卡，由于于其过滤滤精度高高，非常常容易被被压

7、缩空空气中的的 油污污染，所所以一定定要有前前置过滤滤装置和和管道进进行前置置过滤处处理。气气路中连连接的空空气开关关和空气气传 感感器都具具有保护护功能，不不能随便便调整。支承（架）、随随动带。 小型测测量机采采用支架架支撑测测量机工工作台，中中、大型型测量机机一般采采用千斤斤顶支撑撑工作台台。都采采用三 点支撑撑，在一一个支撑撑的一侧侧，有两两个附助助支撑，只只起保险险作用。每每个支撑撑都有一一个海绵绵垫，能能够 吸吸收振幅幅较小的的震动，如如果安装装测量机机的附近近有幅度度较大的的震动源源，要另另外采取取减震措措施。 三坐坐标内部部结构示示意图3.控制系系统 这是测量机机的控制制中枢，主

8、主要功能能：控制、驱动动测量机机的运动动，三轴轴同步、速速度、加加速度控控制； 操纵盒盒或计算算机指令令通过系系统控制制单元，按按照设置置好的速速度、加加速度，驱驱动三轴轴直流伺伺服电机机转 动动，并通通过光栅栅和电机机的反馈馈电路对对运行速速度和电电机的转转速进行行控制，使使三轴同同步平稳稳的按指指定 轨轨迹运动动。运动动轨迹有有飞行测测量、点点定位两两种方式式，飞行行方式测测量效率率高，运运动时停停顿少。点点定 位位方式适适合指定定截面或或指定位位置的测测量。可可以通过过语句进进行设置置。在进进入计算算机指令令指定的的触测 的探测测距离时时，控制制单元会会控制测测量机由由位置运运动速度度转

9、换到到探测速速度，使使测头慢慢速接近近被测零零件。 在有触发发信号时时采集数数据，对对光栅读读数进行行处理； 当通通过操纵纵盒或计计算机指指令控制制运动的的测量机机测头传传感器与与被测零零件接触触时，测测头传感感器（简简称 “测头”）就会会发出被被触发的的信号。信信号传送送到控制制单元后后，立即即令测量量机停止止运动（测测头保护护功能），同同时锁存存此刻的的三轴光光栅读数数。这就就是测量量机测量量的一个个点的坐坐标。 根据补偿偿文件，对对测量机机进行 21 项误差差补偿； 测量量机在制制造组装装完成后后，都要要使用激激光干涉涉仪和其其它检测测工具对对 211 项系系统误差差（各轴轴的两个个 直

10、线线度、两两个角摆摆误差、自自转误差差、位置置度误差差，三轴轴之间的的两个垂垂直度误误差，共共 211 项）进进行 检检测，生生成误差差补偿文文件，将将这些误误差用软软件进行行补偿，以以保证测测量机精精度符合合合同的的要求。测测 头触触发后锁锁存的每每一个点点坐标都都要经过过误差计计算、补补偿后再再传送给给计算机机软件。采集温度数数据，进进行温度度补偿； 有温温度补偿偿功能的的测量机机，可以以根据设设定的方方式自动动采取各各轴光栅栅和被测测零件的的温度，对对于测量量 机和和零件温温度由于于偏离 20带来的的长度误误差进行行补偿，以以保持高高精度。 对测量机工工作状态态进行监监测（行行程控制制、

11、气压压、速度度、读数数、测头头等），采采取保护护措施； 控制制系统内内部设有有故障诊诊断功能能，对测测量机正正常工作作及安全全有影响响的部位位进行检检测，当当发现这这些 有有异常现现象时，系系统就会会采取保保护措施施（停机机，断驱驱动电源源），同同时发出出信息通通知操作作人员。对扫描测头头的数据据进行处处理，并并控制扫扫描: 配备有扫扫描功能能的测量量机，由由于扫描描测头采采集的数数据量非非常大，必必须有专专用的扫扫描数据据处 理理单元进进行处理理，并控控制测量量机按照照零件表表面形状状，保持持扫描接接触的方方式运动动。与计算机进进行各种种信息交交流。 虽然控控制系统统本身就就是一台台计算机机

12、，但是是没有与与外界交交互动介介面，其其内部的的数据都都要通过过 与上上位计算算机的通通讯进行行输入和和设置。控控制信息息和测点点的数据据都通过过信息传传输、交交流。交交流方式式 主要要是 RRS2332 接接口或网网卡。控制柜，控控制器图图计算机（测测量软件件） 计算机（又又称上位位机）是是数据处处理中心心，主要要功能：对控制系统统进行参参数设置置； 上上位计算算机通过过“超级终终端”方式，与与控制系系统进行行通讯并并实现参参数设置置等操作作。可以以使 用用专用软软件对系系统进行行调试和和检测。进行测头定定义和测测头校正正，及测测针半径径补偿: 不同同的测头头配置和和不同的的测头角角度，测测

13、量的坐坐标数值值是不一一样的。为为使不同同配置和和不同测测 头位位置测量量的结果果都能够够统一进进行计算算，测量量软件要要求进行行测量前前必须进进行测头头校正，以以获得测测 头配配置和测测头角度度的相关关信息。以以便在测测量时对对每个测测点进行行测针半半径补偿偿，并把把不同测测头角度度 测点点的坐标标都转换换到“基准”测头位位置上。建立坐标系系（零件件找正） 为测量量的需要要，测量量软件以以零件的的基准建建立坐标标系统，称称零件坐坐标系。零零件坐标标系可以以根据 需要，进进行平移移和旋转转。为方方便测量量，可以以建立多多个零件件坐标系系。对测量数据据进行计计算和统统计、处处理； 测量软软件可以

14、以根据需需要进行行各种投投影、构构造、拟拟和计算算，也可可以对零零件图纸纸要求的的各项形形位 公公差进行行计算、评评价，对对各测量量结果使使用统计计软件进进行统计计。借助助各种专专用测量量软件可可以进行行齿 轮轮、曲线线、曲面面和复杂杂零件的的扫描等等测量。 编程并将将运动位位置和触触测控制制通知控控制系统统； 测测量软件件可以根根据用户户需要，采采用记录录测量过过程和脱脱机编程程等方法法编程，可可以对批批量零件件进 行行自动和和高精度度的测量量或扫描描。 输出测量报报告； 在测量量软件中中，操作作员可以以按照自自己需要要的格式式设置模模板，并并生成检检测报告告输出。 传输测量量数据到到指定网

15、网路或计计算机。 通过网网络连接接，计算算机可以以进行数数据、程程序的输输入和输输出。软件界面图图5.测座、测测头系统统 测座座、测头头系统是是数据采采集的传传感器系系统，主主要功能能：测头传感器器在探针针接触被被测点时时发出触触发信号号: 测头部分是是测量机机的重要要部件，测测头根据据其功能能有：触触发式、扫扫描式、非非接触式式（激光光、光 学）等等。触发发式测头头是使用用最多的的一种测测头，其其工作原原理是一一个开关关式传感感器。当当测针与与零件产产 生接接触而产产生角度度变化时时，发出出一个开开关信号号。这个个信号传传送到控控制系统统后，控控制系统统对此刻刻的 光光栅计数数器中的的数据锁

16、锁存，经经处理后后传送给给测量软软件，表表示测量量了一个个点。 扫描式测头头有两种种工作模模式：一一种是触触发式模模式，一一种是扫扫描式模模式。扫扫描测头头本身具具有三 个相互互垂直的的距离传传感器，可可以感觉觉到与零零件接触触的程度度和矢量量方向，这这些数据据作为测测量机的的控 制制分量，控控制测量量机的运运动轨迹迹。扫描描测头在在与零件件表面接接触、运运动过程程中定时时发出信信号，采采集光栅栅数据，并并可以根根据设置置的原则则过滤粗粗大误差差，称为为“扫描”。扫描描测头也也可以触触发方式式工作， 这种方方式是高高精度的的方式，与与触发式式测头的的工作原原理不同同的是它它采用回回退触发发方式

17、。 测头控制制器（PPI2000、PPI7）控控制测头头工作方方式转换换（TPP2000、TPP7）； TPP2000、TPP7 测测头是高高精度测测头，它它们的特特点是灵灵敏度高高，可以以接比较较长的测测针。但但是灵敏敏 度高高会造成成测量机机高速运运动时出出现误触触发。测测头控制制器控制制测头在在测量机机高速运运动时处处于高阻阻 （不不灵敏）状状态，触触发时进进入灵敏敏状态度度转换。在在手动方方式时一一般都是是以操纵纵盒的“速度控控制键” 进行行控制状状态转换换，即低低速运动动时是测测头的灵灵敏状态态。测座控制器器根据命命令控制制测座旋旋转到指指定角度度。测座控制器器可以用用命令或或程序控

18、控制并驱驱动自动动测座的的旋转到到指定位位置。手手动的测测座只能能由人 工手动动方式旋旋转测座座。 测测头（针针）更换换架可以以在程序序运行中中，自动动更换测测头（针针），避避免程序序中的人人工干预预，提高高 测量量效率。 各系列测头头座，测测头，加加长杆，测测针图三坐标原理理运动原理运动部件是是通过气气浮与花花岗岩导导轨之间间形成一一层气膜膜来实现现运动部部件悬浮浮，再由由伺服系系统驱动动其运动动，运动动所需功功率小，不不用担心心导轨磨磨损。气浮与导轨轨接触图图测量原理 一把把尺子，当当规定了了其正方方向和原原点，则则这把尺尺子就相相当于一一个数轴轴；假如如两把尺尺子相互互垂直放放置，规规定

19、了两两把尺子子的正方方向，并并且交点点为原点点，这样样就形成成一个平平面直角角坐标系系；同样样，三把把尺子相相互垂直直放置，规规定了三三把尺子子的正方方向，并并且规定定三把尺尺子交点点为原点点，这样样就形成成一个空空间直角角坐标系系。三坐标三轴轴导轨上上都贴有有高精度度光栅尺尺，运动动部件上上装有读读取光栅栅信号的的装置叫叫读数头头，读数数头与光光栅尺的的相对运运动产生生坐标变变化，当当规定了了三轴光光栅尺零零位后，读读数头就就读取的的是当前前机器坐坐标系下下的坐标标值，读读数头再再把数据据通过控控制系统统传递到到电脑、软软件。这这样我们们就在软软件上看看到的当当前坐标标值。光栅尺、读读数头“

20、图”计数原理在坐标空间间中，可可以用坐坐标来描描述每一一个点的的位置。 2、 多个点点可以用用数学的的方法拟拟合成几几何元素素，如：面、线线、圆、圆圆柱、圆圆锥等。 利用几何元元素的特特征，如如：圆的的直径、圆圆心点、面面的法矢矢、圆柱柱的轴线线、圆锥锥顶点等等可以计计 算这这些几何何元素之之间的距距离和位位置关系系、进行行形位公公差的评评价。 将复杂的数数学公式式编写成成程序软软件，利利用软件件可以进进行特殊殊零件的的检测。齿齿轮、叶叶片、曲曲线 曲曲面、数数据统计计等。 主要算法是是最小二二乘法。 气源系统气路走向气源系统控控制原理理注意事项四、手操器器MCUU liite-2急停开关 速

21、度度旋钮 测头头中断指指示灯 设设备状态态指示灯灯快慢速选键键 测测头中断断按键 解除错错误键 三轴轴锁定按按键 插入入GOTTO指令令键 删除测测点键测头角度控控制键 自自动运行行指令键键 元素自自动识别别确认键键 遥遥控杆五三坐标标维护及及开关机机步骤、开开机前维维护1、打开室室内空调调，调整整温度到到202。 2、检查空空压机机机油油位位是否正正常。3、放掉油油水（或或气水）分分离器内内的水。4、检查电电路、气气路，保保证满足足使用要要求。5、清理导导轨上障障碍物，用用脱脂棉棉沾取1120#汽油擦擦拭导轨轨，在擦擦拭导轨轨过程中中要向一一个方向向擦拭，不不能来回回擦拭，也也不能擦擦到光栅

22、栅尺上。开机机步骤：打开气源，工作压力大于0.60Mpa接通系统总总电源、打打开控制制柜电源源（旋转转到“ON”位置）打开电脑打开急停开开关（顺顺时针旋旋转），打打开控制制柜和手手操器上上急停开开关。打开UCCCserrvicce、打打开RaatioonallDMIIS。机器回零（速速度旋钮钮不能太太小） 关关机步骤骤用手控器移移到机器器到安全全位置（三三轴离零零位1000mmm）把测座旋转转到A990 BB1800的安全全位置按下操纵盒盒或控制制柜上的的急停按按钮保存数据，退退出RaatioonallDMIIS、UUCCsservvicee测量软软件关闭电脑断开控制柜柜总电源源、关闭闭设备总

23、总气源开开关关闭空气压压缩机电电源月维护、季季度维护护 、年年维护请请参考机机器保养养制度。六.客户户基础知知识摸底底1.电脑操操作2.机械知知识（识识图能力力），计计量知识识（形为为公差及及误差分分析）3.立体几几何、立立体解析析几何4.计算机机语言课 测头校校正一、测头校校正的目目的校正各测针针的位置置关系。需需图示讲讲解校正当前环环境下测测针的半半径。需需图示讲讲解二、测针的的旋转方方向A角：上下下旋转（MMH200I,MMH8等等A角范范围0- 90;PHH10TT,PHH10MM等A角角范围00- 1055）B角：围绕绕Z轴旋旋转（左左负右正正旋转）（-1800、+1180）。MH2

24、0II,MHH8等AA、B分分度角115为一刻刻度。PH10TT,PHH10MM等A、BB分度角角7.55为一刻刻度。测头构建测头构建示示图（以以MH220I为为例）测头构建示示图（以以PH110T为为例）测针命名：测针加长杆杆： 测针针：M2 300 3TO M2 MM2 200 44螺纹长度度直径 螺纹 螺纹长度红宝石石直径四、更新效效验规1标准球球支撑杆直径径10-12（mmm） 标准准球直径径1925.00 标准准球的坐坐姿为竖竖直放置置根据实际情情况定更新校验规规，校验验规取名名，输入入直径标标准球手动测5点点，“”接受，再再跟据实实际修改改支撑杆杆直径。根据实际需需求添加加针位，在

25、在测针界界面拖拽拽所要校校正的针针位名称称到校验验规，开开始“继续”。3. 校正正测针时时应注意意哪些问问题：根据待测位位置摆放放工件的的情况和和精度要要求，选选择合理理的测针针。保证测针和和各接合合点紧固固和清洁洁干净。确保相关配配置参数数正确。根据测量的的需要，确确定测针针的针位位方向。校正后，观观察形状状误差和和测针半半径是否否正常。第三节课 基本几几何元素素测量一矢量的的概念矢矢量是测测量机应应用中的的一个非非常重要要的概念念，要牢牢固掌握握。 矢量是物理理学和数数学中一一个表示示力、速速度等等等一个概概念。在在测量机机的应用用中主要要使用它它在表示示方 向向上的意意义。几何矢量：在空

26、间间有一定定长度和和一定方方向的线线段。简简称“矢量”。单位矢量：长度为为一个单单位长的的矢量叫叫“单位矢矢量”。测量量机中使使用的矢矢量都是是单位矢矢量。矢量在坐标标轴上的的投影，称称为矢量量在坐标标轴上的的分解，又又称为矢矢量的坐坐标。 通过矢量的的坐标，可可以知道道矢量的的空间方方向。 矢量的用途途，触测测（回退退）方向向、面的的法矢、线线的方向向矢量、圆圆柱轴线线的方向向矢量、圆圆锥的 轴线矢矢量二测量软软件如何何描述几几何元素素（元素素的特征征）1、 面，均均值点、法法向矢量量。 2、线，均均值点、方方向矢量量、工作作平面（投投影面）。3、圆，圆圆心、直直径（半半径）、工工作平面面（

27、投影影平面）。 4、圆柱，均均值点（轴轴线上）、直直径（半半径）、轴轴线方向向矢量。5、圆锥，锥锥顶点、锥锥角（半半角）、锥锥的轴线线矢量。球，球心、直直径（半半径）。 圆、圆圆柱、圆圆锥、球球有内、外外之分三元素的的测量方方法、结结果定义义和补偿偿方向1、点a.X、YY、Z表表示该点点在当前前坐标系系下的坐坐标值；i，jj，k表表示矢量量方向。测针半径补补偿方法法：如右右图b.手动采采点时，因因为采点点方向无无法控制制，所以以规定探探测方向向与那一一坐标轴轴夹角最最小就延延该轴方方向补偿偿测针半半径。（斜斜面上采采点要选选取工作作平面）c.自动采采点时，根据给定的矢量方向补偿。2、直线a.测

28、点数数：大于于等于22个点X、Y、ZZ：表示示该直线线中点在在当前坐坐标系下下坐标值值。i、j、kk：表示示该直线线的矢量量方向（与与X、YY、Z的的夹角的的coss值。b.直线的的正方向向：是起起点指向向终点。c.测针半半径补偿偿方法：探测方向与与球心连连线所确确定一平平面，在在该平面面内沿垂垂直于球球心连线线的方向向补偿半半径。d.注意：探测方方向与理理论补偿偿方向的的夹角不不能大于于45。e.计算方方法：当测的点数数大于22时，先先针对触触发瞬间间红宝石石球心采采用最小小二乘法法或最小小条件法法拟合直线，再再延垂直直该直线线的方向向补偿半半径。3、平面a.测点数数：4个点点（在平平面最大

29、大的范围围内均匀匀取点）X、Y、ZZ：表示示平面中中心点的的坐标值值。i、j、kk：表示示平面的的法线与与X、YY、Z的的夹角的的COSS值。Form：表示平平面度误误差。b.平面的的正方向向：是向向实体的的外部为为正。c.测针半半径补偿偿方法：用触发瞬间间测针球球心拟合合一平面面，沿垂垂直于平平面的方方向补偿偿半径。d.当测的的点数大大于3时时，先针针对触发发瞬间红红宝石球球心采用用最小二二乘法或或最小条条件法拟合平面，再再延垂直直该平面面的方向向补偿半半径。四、球a.测点数数：5个点点（在球球面最大大的范围围内取点点）X、Y、ZZ：表示示球心在在当前坐坐标系下下的坐标标值。D：表示球球的直

30、径径。Form：表示球球的圆度度误差。b.当测的的点数大大于4时时，先针针对触发发瞬间红红宝石球球心采用用最小二二乘法拟拟合球，补补偿半径径。五、圆柱测量方法：每个截截面上测测4个点点，截面面数2个截截面。X、Y、ZZ：表示示第中心心截面圆圆心坐标标值。i、j、kk：表示示圆柱的的轴线与与X、YY、Z的的夹角的的COSS值。直径：表示示圆柱的的直径。距离：表示示所测圆圆柱最大大截面跨跨距。Form：表示圆圆柱度的的误差。圆柱的正方方向：从从第一截截面圆指指向最后后一截面面圆。六、圆锥测量方法：与圆柱柱相同。X、Y、ZZ：表示示锥顶点点的坐标标值。i、j、kk：表示示圆柱的的轴线与与X、YY、Z

31、的的夹角的的COSS值。角度：表示示圆锥的的锥角。距离：表示示所测圆圆锥最大大截面跨跨距。Form：表示圆圆锥度的的形状误误差。圆锥的正方方向：远远离是实实体（外外锥正方方向从大大圆指向向顶点，内内锥正方方向从顶顶点指向向大圆）七、圆测量方法：（在圆圆周最大大范围内内均匀采采点）1.直接测测量。（缺缺点是圆圆要摆正正）2.在圆的的表面上上取点，以以平面为为矢量取取圆的44个点。先先测矢量量（垂直于圆柱柱轴线的的基准）平平面，再再在圆周周上4个点点作圆。（在在作圆时时，把该该平面拖拖放到“最靠近近的CRRD平面面”，接受受。）3.先测基基准并找找正，再再在圆周周上取4个点点作圆。4.向量创创建测

32、量量：先在在端面按按设定点点数测点点，再在在圆周上上均匀测测4个点点作圆。元的计算方方法：最最小二乘乘法（常常规计算算方法）；最大空空圆法（也也叫最大大内贴圆圆即内圆圆做位置置度最大大实体原原则计算算时用MMMC）；最小覆覆盖圆(也叫最最小外接接圆即外外圆做做做位置度度最大实实体原则则计算时时用LMMC)X、Y、ZZ：表示示圆心的的坐标值值。D：表示圆圆的直径径。 Form：表示圆圆度的误误差。八、圆弧测量方法：与圆相相同X、Y、ZZ：表示示圆心的的坐标值值。R：表示圆圆弧半径径。A: 表示示所测圆圆弧圆角角度。 Form：表示圆圆度的误误差。测 点 数数：的圆弧弧5个点点以上 的圆弧弧10个

33、个点以上上 到的圆弧弧20个个点以上上 的圆弧弧测不准准 九、椭圆测量方法：与圆相相同测 点 数数;6个点点X、Y、ZZ：表示示椭圆的的坐标值值L：表示椭椭圆的长长轴 W：表表示椭圆圆的短轴轴I1,J11,K11：表示示椭圆的的长轴的的方向。十、方槽测量方法：如右图图所示X、Y、ZZ：表示示方槽中中心点的的坐标值值L、W：表表示方槽槽的长和和宽I1,J11,K11：表示示方槽的长长边的方方向。十一、圆槽槽“2圆圆键键槽”测量方方法：如如右图所所示2.“圆槽槽”测量方方法：如如右图所所示3.X、YY、Z：表示圆圆槽中心心点的坐坐标值L、W：分分别表示示圆槽的的长和宽宽I1,J11,K11：表示示

34、圆槽的长边边的方向向。十二、圆环环测量方法：如右图图所示X、Y、ZZ：表示示圆环的的中心坐坐标值R：表示分分度圆的的半径（如如右图RR）r：表示截截面圆半半径（如如右图rr）总结：点、圆圆、圆弧弧、椭圆圆、球、方方槽、圆圆槽定义义为点元元素。 直线、圆圆柱、圆圆锥定义义为线元元素（包包含构造造线元素素）。未知曲线扫扫描先测起始点点、再测测方向点点，最后后测终止止点。再再把测正正移动到到起始点点附近扫描描位置曲面扫扫面先测起始点点、再测测方向点点，测终终止点，最最后测边边界点。再再把测正正移动到到起始点点附近扫描描。课 构造元元素的测测量分中点元素与点点元素求求对称结果为：两两点连线线线段中中心

35、点坐坐标值或或过中点点并垂直直于两点点连线的的平面。线元素与线线元素求求对称结果为：点点、线、面面；通常我们需需要过两两条直线线公垂线线段中心心的角平平分线。其其他结果果根据情情况而定定。平面与平面面求对称称结果为：两两个平面面的角平平分面。其其他情况况视情况况而定。4.分中结结果种类类很多，以以上为常常见情况况，特殊殊情况请请参考软软件说明明书。平行过直线（线线元素）外外一点（点点元素）作作该线的的平行线线。过平面外一一点（点点元素）作作该面的的平行平平面。相交线（轴线）与与线（轴轴线）相相交结果为：两两条直线线公垂线线段中点点的坐标标值。直线与圆球球相交结果为：把把直线投投影到与与圆所在在

36、的平面面内，再再与圆求求相交。直线与圆柱柱相交分分为直线线与表面面相交，直直线与轴轴线相交交。圆与圆相交交两个圆必须须在同一一平面内内，相交交的结果果为两个个点（如如下图）：平面与圆柱柱相交平面和圆柱柱的轴线线相交：结果为为点。平面和圆柱柱的表面面相交结果为过圆圆柱轴线线与平面面交点处处的圆柱柱上的圆圆（要求求是平面面的垂直直线与圆圆柱的夹夹角小于于1，自动动调整为为圆。）否否则为曲曲线。圆柱（圆锥锥）与圆圆柱（圆圆锥）相相交分为为：轴线与轴线线相交轴线与表面面相交表面与轴线线相交表面与表面面相交：结果为为曲线。四、垂线11.过直直线（线线元素）外外一点（点点元素）作作该线的的平行垂垂直线。2

37、.过平面面外一点点（点元元素）作作该面的的垂直平平面。五、相切通过点元素素（简化化为点的的元素、简简化为线线的元素素、圆元元素、测测量点），相相贴与相相贴元素素（可简简化为线线元素、平平面元素素、圆元元素、圆圆柱元素素），可可得到直直线元素素、平面面元素。例如下图：过圆外外一点有有两条线线与该圆圆相切。投影把点元素或或线元素素投影到到平面上上进行下下一步运运算：例例如下图图要求两两空中心心距。所有可能情情况下面面一一介介绍：A 可能的的构造结结果元素素有: 点元元素,、直直线元素素、 圆圆元素,、圆弧弧元素,、椭圆圆元素。B 投影影构造造元素可可以是:点元素素、边界界点元素素、直线线元素、圆圆

38、元素、圆圆弧元素素、椭圆圆元素、键键槽元素素。关于测量点点:用户可以从从元素属属性页中中拖放测测量点条条目到构构造窗口口中的元元素输入入框,拖放后后元素输输入框会会变为如如下图所所示: ，其中中图标表表示当前前拖放的的是测量量点且是是实际值值,当是理理论值时时图标为为.输入框框中显示示的是测测量点所所在的元元素的名名称,右边的的数字表表示此测测量点是是元素的的第几个个测量点点.通过测测量点构构造产生生的DMMIS语语句如下下: COONSTT/POOINTT,F(PROOJPTT1),PROOJPTT,FAA(CIIR1)1C投影到到构造造元素可可以是:直线元元素、平平面元素素、圆元元素、圆圆

39、弧元素素、圆柱柱元素、圆圆锥元素素、圆球球元素、椭椭圆元素素、键槽槽元素、曲曲线元素素、曲面面元素、工工作平面面。平移A 可能的的构造结结果元素素有:点点元素、边边界点元元素、直直线元素素、平面面元素、圆圆元素、圆圆弧元素素、圆柱柱元素、圆圆锥元素素、圆球球元素、椭椭圆元素素、键槽槽元素、曲曲线元素素。B 移动动构造造元素可可以是:点元素素、边界界点元素素、直线线元素、平平面元素素、圆元元素、圆圆弧元素素、圆柱柱元素、圆圆锥元素素、圆球球元素、椭椭圆元素素、键槽槽元素、曲曲线元素素。根据不同的的移动方方式和拖拖放的移动方方式构造元元素, 移动参参数输入入窗口会会自动显显示出不不同的参参数输入入

40、窗口.C.平移方方式有以以下三种种如下图图所示：以当前坐标标系为标标准进行行距离平平移；以当前坐标标系为标标准给定定平移的的矢量方方向，输输入平移移距离；材料偏移：及元素素缩放。拟合元素组合构构造。A 可能的的构造结结果元素素有:直直线元素素、平面面元素、圆圆元素、圆圆柱元素素、圆锥锥元素、圆圆球元素素。B构造元素素可以是是: 可以以简化为为点的元元素、曲曲线元素素、测量量点。例如：下图图要求用用四个小小圆圆心心组合一一个大分分度圆镜像元素镜像计计算。指将点、线线、面等等元素关关于某一一元素做做出它的的镜像元元素。边界要边界构造造的元素素可以是是直线元元素,平面元元素,圆柱元元素和圆圆锥元素素

41、.要边界界构造的的元素窗窗口接受受从元素素数据区区和图形形区拖放放元素.要构造的元元素分为为：点元元素与平平面元素素两种。根根据所需需结果不不同所需需构造元元素数目目也有不不同。十一、圆锥锥计算用一个点元元素及圆圆元素构构造出一一个圆锥锥元素。构造方式有有直径,距离离和顶点33种,选择不不同的构构造方式式,旁边的的参数输输入窗口口会随之之变化.极限只能构造出出点元素素。极值值选项有有最小极极值点和最大极极值点两个选选项.当构造方法法选择VECC方式式时,给定向向量输入入窗口用用来输入入构造需需要的向向量值.平移平面将平面进行行指定距距离平移移，共有有3个距离离参数输输入窗口口,用来指指定相距距

42、3个构造造元素的的偏移距距离D11,D22,D33.元素变换1.转换换元素列列表窗口口接受从从元素数数据区或或直接从从图形区区拖放元元素. 转换换元素列列表窗口口左边标签名名一栏显显示的是是拖放元元素的名名称,右边的的只转换换理论元元素一栏用用来设置置是否只只是转换换理论元元素,如果选选中其中中的复选选框就会会在转换换时只转转换理论论元素,如果不不选中就就会同时时转换理理论元素素和实际际元素(如果实实际元素素存在).2.转换换坐标系系输入窗窗口用来来输入转转换前后后的坐标标系. 转换换坐标系系输入窗窗口接受受从坐标标系数据据区拖放放坐标系系.多点偏移平平面构造元素列列表窗口口接受从从元素数数据

43、区或或直接从从图形区区拖放元元素. 构造元元素列表表窗口的的左边一一栏显示示拖放的的元素的的名称,右边一一栏用来来输入距距离拖放放元素的的偏移距距离.默认情情况下,当拖放放到列表表窗口中中的元素素的偏移移距离为为0,用户户可以通通过鼠标标单击列列表窗口口中的偏偏移距离离来编辑辑输入合合适的偏偏移距离离.拷贝创建元元素理论元素可可以从元元素数据据区图图形区拖拖放，此此窗口仅仅接受理理论元素素Sweepp构造Sweepp构造：可拖放放的元素素为二维维元素课 坐标系系的建立立一、坐标系系的概念念1、 制定定了正向向的直线线称为轴轴，加入入刻度后后称为数数轴。可可以表示示点的 1D 位置。 2、 在平

44、平面上选选定两条条互相垂垂直的数数轴，分分别指定定这两条条数轴的的正向，把把两数轴轴的交点点称为原原点， 形成一一个平面面（直角角）坐标标系（22D）。平平面坐标标系可分分为四个个象限，用用不同符符号组合合，可以以表示 点在各各象限的的位置。（见见下图）3、 三条条互相垂垂直的坐坐标轴和和三轴相相交的原原点，构构成三维维空间坐坐标系（33D）。空空间的任任意一点点投 影影到三轴轴就会有有三个相相应的数数值，有有了三轴轴相应数数值，就就对应空空间点。即即把点数数字化描描述。 空间坐坐标系有有 8 个褂限限，用不不同正负负号组合合可以分分辨出点点的空间间所在的的褂限和和位置。 有三个个工作（投投影

45、）平平面 XXY、YYZ、XXZ 可可以进行行点（元元素）的的投影。 坐标系系可以根根据需要要进行平平移、旋旋转。 4、 坐标标测量机机中的坐坐标系 原始坐坐标系（开开机时的的坐标系系，没有有意义）。 在打开控制系统的瞬间，光栅计数单元开始工作，虽然这时测量机符合坐标系的定义，但由于这时测量机系统误差补偿程序没有被激活，所以这个“原始坐标系”对于我们没有意义。机器坐标系系（回机机器零位位后的坐坐标系，又又称机器器坐标系系）。 测量机开机机执行了了“回家”过程后后，测量量机三轴轴光栅都都从机器器零点开开始计数数，补偿偿程序被被激活，测测量机处处于正常常工作状状态，这这时测量量的点坐坐标都相相对机

46、器器零点，称称“机器坐坐标系”。零件坐标系系（利用用零件的的基准建建立的坐坐标系）。 在测量机过过程中，我我们往往往需要利利用零件件的基准准建立坐坐标系来来评价公公差、进进行辅助助测量、指指 定零零件位置置等，这这个坐标标系称“零件坐坐标系”。建立立零件坐坐标系要要根据零零件图纸纸指定的的 A、BB、C 基准的的顺序指指定第一一轴、第第二轴和和坐标零零点。顺顺序不能能颠倒。零零件坐标标系的使使用非常常灵活、方方便， 可以为为我们提提供很多多方便。甚甚至可以以利用零零件坐标标系生成成我们测测不到元元素。 为方便测量量一些特特殊的数数据，可可以利用用零件坐坐标系进进行辅助助测量。 零件坐标系系的意

47、义义 找正正零件（零零件的放放置与机机器坐标标系不平平行）； 零件在工作作台上放放置时不不可能与与机器坐坐标系完完全重合合，在测测量过程程中会因因投影平平面等问问 题出出现误差差，所以以要使用用零件的的基准来来建立坐坐标系，又又称“找正零零件”。 建立零件基基准；在一些求距距离、观观察坐标标位置、求求轮廓、位位置度等等计算时时，需要要使用零零件基准准，建立立零 件件坐标系系后，可可以以这这些基准准为参照照，方便便我们得得出结论论。 指出零件放放置的位位置，运运行程序序；在编制 零零件 的的测量程程序时，多多数情况况下要以以零件坐坐标系为为基础来来编制。这这样在零零件位置置变化时时，只要要粗建零

48、零件坐标标系，就就可使程程序自动动运行测测量。使零件与 CADD 模型型坐标系系一致；在使用 CCAD 模型的的情况下下，首先先要使被被测零件件与 CCAD 模型的的坐标系系统一致致，以获获得 零零件的理理论数据据，便于于进行自自动测量量、编程程、进行行轮廓比比对、输输出检测测报告等等。零件坐标系系可以根根据需要要建立若若干个。二、基准的的选取原原则是：先考虑装配配基准，再再考虑设设计基准准，最后后考虑加加工基准准。选择精度要要求高的的作为基基准。选择较长轴轴线或较较大平面面作为基基准。坐标系的建建立思想想第一步：激激活机器器坐标系系（回到到机床坐坐标系下下）。第二步：找找正第一一轴。一一般情

49、况况下，用用第一基基准来确确定第一一轴。确定第一轴轴的元素素一般为为是平面面和线元元素。平面确定第第一轴的的含义：把某一一坐标轴轴旋转至至与待平平面的法法线平行行。当选择+XX、+YY、+ZZ坐标轴轴的正方方向与平平面的正正方向一一致；选选择-XX、-YY、-ZZ坐标轴轴的正方方向与平平面的正正方向相相反。线元素确定定第一轴轴的含义义：把某某一坐标标轴旋转转至该线线平行。当选择+XX、+YY、+ZZ坐标轴轴的正方方向与该该线的正正方向一一致。选选择-XX、-YY、-ZZ坐标轴轴的正方方向与该该线的正正方向相相反。第三步：确确定第二二轴（也也叫平面面内找正正）。一一般情况况下，第第二基准准确定第

50、第二轴。确定第二轴轴的元素素，一般般情况下下为线元元素（构构造线元元素）。平平面也可可以确定定第二轴轴，是用用平面的的法线确确定第二二轴。确定第二轴轴的含义义：先把把该线投投影到第第一基准准平面上上，或延延第一基基准轴线线方向投投影（软软件内部部进行），再再把某一一坐标轴轴旋转至至某一投投影后的的直线平平行。当选择+XX、+YY、+ZZ坐标轴轴的正方方向与该该线的正正方向一一致。选选择-XX、-YY、-ZZ坐标轴轴的正方方向与该该线的正正方向相相反。当第二基准准面与第第一平面面不垂直直时，第第二基准准要测平平面，作作确定第第二轴的的元素或或两平面面交线作作确定第第二轴的的元素。总结：第一一轴和

51、确确定第二二轴确定定X、YY、Z三三个坐标标轴的方方向，坐坐标平移移是确定定坐标系系的位置置。第四步：坐坐标平移移（也叫叫置零位位），目目的是确确定坐标标系原点点。常用的，三三轴同时时坐标平平移。当当确定坐坐标系原原点的位位置时，可可使用该该方法。（比比如球心心、对称称中心、交交点处、投投影处、垂垂足点处处等等）先平移两个个坐标轴轴的方向向，再平平移第三三轴的方方向。（比比如当图图纸要求求，把坐坐标系原原点放到到某一圆圆心和某某一平面面上时，可可以使用用此方法法。）三轴分别坐坐标平移移。（比比如图纸纸要求，把把坐标系系原点放放到方形形工件菱菱角上（交交点）时时，可以以使用该该方法。）判定一：判

52、判断组成成坐标系系原点的的三个平平面，是是否与三三个坐标标轴垂直直。若垂垂直可使使用方法法1和33，如果果不垂直直，就只只能使用用方法11。判定二：当当图纸要要求把坐坐标系原原点放到到某一平平面上时时，判断断该平面面与哪一一个坐标标轴垂直直，就把把哪个坐坐标轴的的方向平平移。判定三：当当图纸要要把坐标标系原点点放到某某一坐标标值时，判判断该圆圆所在的的轴线与与哪一个个坐标值值平行，就就把另外外两个坐坐标值的的方向平平移。第五步：理理论坐标标系变换换理论坐标系系旋转旋转的正方方向遵守守右手规规则。理论坐标系系平移向正方向平平移为正正，向负负方向平平移为负负。坐标系创建建 坐标平移将坐标系进进行不

53、超超过三轴轴的位置置平移，平平移不会会改变坐坐标系轴轴向。更新理论值值:新坐坐标系创创建后,元素理理论值会会变换到到新坐标标系下,所以在在变换前前元素理理论值与与在理理论坐标标系下下的理论论值相同同.预览：当这这个按钮钮可用时时,点击此此按钮用用户可以以在图形形区观看看到要产产生的新新坐标系系.但这个个按钮不不新生成成任何坐坐标系.添加坐标系系：这个个按钮以以新坐标标系窗口口中的名名称创建建一个新新坐标系系. 但但不激活活这个坐坐标系成成为当前前坐标系系.添加/激活活坐标系系：这个个按钮执执行 按钮的的功能,同时激激活这个个新坐标标系成为为当前坐坐标系坐标旋转将坐标系进进行单个个轴向旋旋转，旋

54、旋转角度度可以手手动填入入，也可可以使用用元素，使使用元素素是需要要将左下下角“使用元元素”选项打打钩。旋转好后预预览，添添加激活活。生成坐标系系建立坐标系系一般使使用元素素为面、线线、点三三个元素素，点有有时候会会是一个个圆元素素来使用用，软件件会默认认使用圆圆心为坐坐标原点点，其他他两个元元素类似似。拖放好元素素后，可可以在元元素前方方方向选选项选择择坐标轴轴方向，根根据需求求来定，如如果拖放放元素不不符合建建立坐标标系需要要元素，则则无法预预览，在在一切都都正确情情况下预预览，然然后添加加激活。三点偏移坐坐标系创建一个平平面,这这个平面面是通过过分别输输入与可可简化为为点的元元素的距距离

55、,同同时是这这个平面面方向和和选择的的新坐标标轴方向向对齐.将坐标标原点平平移到这这个平面面是可选选的。三点拟合坐坐标系指测量三个个实际点点，然后后输入数数模理论论上所测测三点的的理论数数值，然然后添加加激活坐坐标系。两点偏移坐坐标系两点偏移是是在2维平面面中进行行的.它只在在3维当前坐坐标系的其中中一个平平面中进进行.可选择择的平面面有XYY平面,YYZ平面面,和ZX平面面.当选择择一个工工作平面面后,相应的的输入窗窗口(青线框框和紫线线框)就会改改变它们们的坐标标类型(例如从从 X, Y 变到 YY , Z)第一个可简简化为点点的元素素在这个个新坐标标系中的的位置值值将与右右边的输输入窗口

56、口(青线框框)中的数数值相同同,同时第第二个可可简化为为点的元元素，在在这个新新坐标系系中的偏偏移值也也由右边边的输入入窗口决决定(下面会会进一步步说明).六点拟合坐坐标系主要应用于于数模对对齐工件件。使用用输入列列表窗口口中的66个精确确的可简简化为点点的元素素来创建建一个新新坐标系系,使这这些点在在新坐标标系中的的位置值值与输入入列表窗窗口中显显示的数数值相同同或最接接近.选择正确的的坐标系系很重要要.六点点拟和的的功能是是创建一一个修正正转换将将当前坐坐标系映映射为新新坐标系系.多点拟合坐坐标系主要应用于于无法直直接建立立坐标系系模型对对齐时。使用输入列表窗口中的所有可简化为点的元素来创

57、建一个新坐标系,使这些点在新坐标系中的位置值与输入列表窗口中显示的数值相同或最接近。合并坐标系系主要用于数数模对齐齐工件。通通过变换换一个已已存在的的坐标系系来创建建新坐标标系.这种变变换与其其他两种种坐标系系是相同同的关系系选择正确的的坐标系系很重要要. 这个个坐标系系窗口的的功能是是创建一一个修正正转换将将当前坐坐标系映映射为新新坐标系系.这个窗口默默认会显显示当前前坐标系系的名称称.可以从从坐标系系数据窗窗口拖放放某个坐坐标系到到这个窗窗口.基准坐坐标中的坐坐标系可可以是当当前坐标标系也可可以是其其他坐标标系.当前坐坐标系 经过过变换产产生一个个新坐标标系.注意:合并坐坐标系不不产生任任

58、何DMMIS语语句.注意:三点点拟和坐坐标系只只更新元元素列表表窗口中中的元素素理论值值到新坐坐标系中中10.3-2-11创建坐坐标系方方法III主要用于数数模对齐齐工件。使使用所有有可简化化为点的的元素来来创建一一个新坐坐标系,其中第第一组33个元素素是主要要数据, 第二二组2个个元素是是次要数数据, 第三组组1个元元素是最最次要数数据.快速3-22-1创创建坐标标系典型的3-2-11创建工工件坐标标系的步步骤如下下：1、测量用用于建立立零件找找正的几几何特征征，通常常测量零零件的一一个平面面2、测量必必要的其其他几何何特征，用用来锁定定零件的的自由度度3、设为原原点，建建立坐标标系，锁锁定

59、工件件CAD对齐齐做数模工件件对齐。取取出CAAD上3个理论论元素，拖拖放到“CCAD上上3个元素素”框里，然然后使用用操作盒盒控制机机器，手手动依次次测量33个对应应的实际际元素，从从而实现现数模和和工件快快速对齐齐的目的的。注意：在拖拖放时，元元素列表表窗口中中的元素素数量必必须严格格为3个。迭代对齐用于数模对对齐工件件。使用用可控制制自由度度的测量量点，并并使CAAD数模模参与运运算，来来创建一一个新坐坐标系。最大迭代次次数:是是一个整整型值或或整型变变量,用用来控制制迭代的的最大次次数.变换值:RRatiionaalDMMIS用用这个收收敛值作作为迭代代退出的的条件.坐标系映射射不象其他的的坐标系系操作窗窗口，这这个窗口口不会产产生一个个新坐标标系。这这个窗口口用来显显示两个个已存在在的坐标标系的关关系，包包括平移移和旋转转。3个旋转和和3个平平移映射射原始坐坐标系和和变换后后坐标系系的关系系。显示示的结果果是表示示以原始始坐标系系为基础础，坐标标轴旋转转的情况况和坐标标原点平平移的情情况。课 公差一、形位公公差的概概念 各项目的特特征综合合表二、尺寸公公差测量量方法：距离按照图纸要要求，测测