《精密检测技术》（第二版）课件全套 项目1-5 已有测量程序的的DEMO零件检测-发动机缸体的自动测量程序编写及检测

项目1：已有测量程序的

DEMO零件检测

学习目标1．能规范完成三坐标测量机的开机和关机。2.能够正确使用三坐标测量机的操纵盒。3．能够正确启动和关闭PC-DMIS测量软件，并且熟悉测量软件界面。4．能够正确完成三坐标测量机测头配置和测头校验。5．能够正确装夹零件。6．能够运行已有测量程序，完成零件的检测。7．能够查看测量报告并保存。8.能够严格执行操作规程，现场管理规定和“6S”管理规定，注重检测质量和成本意识，规范、公正、严谨细致等良好的职业素养以及劳动精神、工匠精神。9.能够与班组长等相关人员进行有效的沟通与合作，理解有效沟通和团队合作的重要性。某测量室接到生产部门的工件的检测任务（工件图纸见图1-1，检测尺寸见表1-1），该工件为批量加工件，已有测量程序（HexgonDemo_1.prg），要求检测工件是否合格：1）给出检测报告，检测报告输出项目有：尺寸名称、实测值、公差值、超差值，格式为PDF文件；2）测量任务结束后，检测人员将检测结果填入下表中，并保存测量报告（.pdf文件）。图1-11.了解任务

序号尺寸描述标称值正公差负公差测定值偏差超差1D0012D距离2390.3-0.32DF002直径60.50.1-0.13P003位置度00.304PE004垂直度00.205CY005圆柱度00.106D006直径440.3-0.37CO007同轴度00.308D008直径100.06-0.069A0092D角度451-110D0102D距离59.10.1-0.111D0112D距离1240.2-0.212D012直径12.70.3-0.313D0132D距离150.2-0.11.了解任务2.认识三坐标测量机

三坐标测量机的工作原理：将被测零件放入它允许的测量空间，精确地测出被测零件表面的点在空间三个坐标位置的数值，将这些点的坐标数值经过计算机数据处理，拟合形成测量元素，如圆、球、圆柱、圆锥、曲面等，再经过数学计算的方法得出其形状、位置公差及其它几何量数据。测量机的结构2.认识三坐标测量机

水平臂式测量机龙门式测量机固定桥式测量机设备型号2.认识三坐标测量机

关节臂式测量机

该机器为移动桥式测量机，其中的05.07.05指的是：测量机X轴行程500mm，测量机Y轴行程700mm，测量机Z轴行程500mm。最大三维速度（mm/s）最大三维加速度（mm/s2）测头配置标准温度范围18-22℃MPEeMPEpHP-TM1.9+3L/10002.08664300设备参数：GlobalAdvantage05.07.05知识链接：测量机其他常见类型（按结构分类）:HH-A-T5测座HH—海克斯康测座A—自动T5—5分度知识链接：测座分为:固定式测座:不能够旋转，测座可以消除旋转定位重复性误差，通常应用于高精度的测量机。(2)旋转式测座:旋转测座可分为自动旋转测座和手动旋转测座。自动式测座手动式测座固定式测座2.认识三坐标测量机

设备测座及传感器配置HP-TM触发式测头低测力标测力中测力高测力知识链接：测头是负责采集测量信息的组件，测量方式分为：接触式触发测量接触式连续扫描测量非接触式光学测量2.认识三坐标测量机

设备测座及传感器配置球型测针星型测针柱型测针盘型测针2.认识三坐标测量机

设备测座及传感器配置

2.认识三坐标测量机

操纵盒按键介绍检查机器的外观及机器导轨是否有障碍物；对导轨及工作台面进行清洁；检查温度、湿度、气压、配电等是否符合要求。温度测量机环境温度的变化主要包括：温度范围、温度时间梯度、温度空间梯度。温度范围：20℃±2℃温度时间梯度：

≤1℃/小时&≤2℃/24小时温度空间梯度:≤1℃/米湿度空气相对湿度：25-75％（推荐40％－60％）振动如果机床周围有大的震源，需要根据减震地基图纸准备地基或者配置自动减震设备。电源一般配电要求如下：电压：

交流220V±10%独立专用接地线：

接地电阻≤4Ω气源要求无水、无油、无杂质，供气压力：>0.5Mpa工作条件3.启动测量机

开机前准备打开气源（气压高于0.5MPa）；开启控制柜电源，系统进入自检状态（操纵盒所有指示灯全亮），开启计算机电源；系统自检完毕（操纵盒部分指示灯灭），长按加电按钮2秒加电；启动PC-DMIS软件，测量机进行回零点（回家）过程；选择当前的默认测头文件（如当前无配置的测头，则选择未连接测头；测量机回零点后，PC-DMIS进入工作界面，测量机开机完成。

3.启动测量机

测量机开机首先将测头移动到安全的位置和高度（避免造成意外碰撞）；退出PC-DMIS软件，关闭控制系统电源和测座控制器电源；关闭计算机，关闭气源。4.关闭测量机

测量机关机文件—新建程序输入零件名称，注意测量单位和接口选择5.新建测量程序6.打开已有程序1.PC-DIMS操作窗口介绍2、打开已有测量程序：文件→打开→D:\PCDMIS\MISSION1\HexgonDemo.PRG7.校验测头

测头校验的目的1、获得测针的有效直径。2、获得各个角度与参考测针之间的关系。坐标测量机在测量零件时，是使用测针的宝石球与被测零件表面接触，接触点坐标与系统传输的宝石球中心点坐标相差一个宝石球的半径，需要通过校验得到的测针的半径值，对测量结果修正。在测量过程中，往往需要通过不同测头角度、长度和直径的组合来完成测量任务。不同位置的测量点必须要经过转化才能在同一坐标下计算，这就需要通过测头校验来获得不同测头角度与参考测针之间的位置关系。获得测针的有效直径获得各个角度的关联关系配置测头添加角度定义标准球校验测针查看结果7.校验测头校验的流程测座TESASTAR-M转接TESA-TMA传感器TESASTAR-P测针TIP3BY40MMA（）B（）7.校验测头

测头角度的定义

校验测头的工具是一个固定在机器上的标准球，标准球可以有不同的方向，为了避免校验测头时测针和支撑杆干涉，需要告知标准球的摆放方向。标准球的方向是指支撑杆指向球的方向，用I，J，K来表示：与X轴夹角的余弦值称之为I;与Y轴夹角的余弦值称之为J;与Z轴夹角的余弦值称之为K。常用标准球支撑矢量图示7.校验测头校验工具定义逼近/回退距离：移动速度：接触速度：快速移动慢速移动7.校验测头运动参数的设置1、插入--硬件定义--测头菜单中选择进入测头功能窗口或者编辑（F9）加载测头命令；①定义测头文件名称②配置测头文件测座TESASTAR-M转接TESA-TMA传感器TESASTAR-P测针TIP3BY40MM7.校验测头配置测头③④添加角度：A:0B:0A:-90B:0A:45B:90②①7.校验测头配置测头点击“测量”按钮，在弹出来的测头检验进行参数设置。②③①④⑤校验模式：选择用户定义层数：3层起始角：0度终止角：90度(0,0,1)⑥7.校验测头定义标准球①②③最高点如果是第一次校验，需要选择“是-手动采点定位工具“；如果是重新校测针验：标准球没有移动则需要点击“否”，自动测量；如果是重新校测针验：标准球移动过，需要先校验参考测针（A0B0），并且点击“是-手动采点定位工具”。7.校验测头校验测针“StdDev”是校验结果的标准差，这个误差应越小越好当校验结果偏大时，检查以下几个方面：1、测针配置是否超长或超重或刚性太差（测力太大或测杆太细或连接太多）；2、测头组件或标准球是否连接或固定紧固；3、测尖或标准球是否清洁干净，是否有磨损或破损。什么时候需要重新校验测头？1、测量系统发生碰撞：使用的测针角度需要全部校验；2、测头部分更换测针或者重新旋紧：此时需要测针角度全部校验；3、增加新角度：先校验参考测针“A0B0”，再校验新添加的角度。知识拓展：7.校验测头查看结果7.校验测头什么时候需要重新校验测头？1、测量系统发生碰撞使用的测针角度全部校验。2、测头部分更换测针或者重新旋紧此时需要测针角度全部校验。3、增加新角度先校验参考测针“A0B0”，再校验新添加的角度。当校验结果偏大时，应检查以下几个方面：1、测针配置是否超长或超重，或刚性太差（测力太大或测杆太细，或连接太多）。2、测头组件或标准球是否连接或固定紧固。3、测尖或标准球是否清洁干净，是否有磨损或破损。请练习测头校验1、准备工作1）工件、图纸分析2）工件清洁3）工件装夹4）测头校验2、打开已有测量程序：文件→打开→D:\PC-DMIS\MISSION1\HexgonDemo.PRG粗建零件坐标系，定位工件在测量机上的位置测量机自动运行，首先精建坐标系测量图纸要求的尺寸生成检测报告在上平面采前3个点，按“确认”键；在前平面采第4、5个点，按“确认”键；在左平面采第6个点，将测头位置移高放在第1点的上方后，按“确认”键；8.执行程序

3、（测量程序已编辑完成）执行程序检测（CTRL+Q或文件-执行运行测量程序）保存报告选择路径并保存查看报告9.查看结果并保存

请练习学习任务一项目2：数控铣零件的手动测量

1.能够完成多角度测针的校验。2.能够根据零件测量要求使用3-2-1法建立零件坐标系。3.能够操作三坐标测量机手动测量零件。4.能够叙述工作平面的意义及选用。5.能够完成“距离”的评价。6.能够正确设置检测报告的输出。7.能够严格执行操作规程，现场管理规定和“6S”管理规定，注重检测质量和成本意识，规范、公正、严谨细致等良好的职业素养以及劳动精神、工匠精神。8.能够与班组长等相关人员进行有效的沟通与合作，理解有效沟通和团队合作的重要性。学习目标

1.了解任务现我校接到某机械加工厂的数控加工件检测任务，要求如下：1）完成图纸中数控铣零件的检测，检测项目由检测表给出；2）图纸中未标注公差按照±0.05mm处理；3）测量报告输出项目有：尺寸名称、实测值、公差值、超差值，格式为PDF文件；4）测量任务结束后，检测人员打印报告并签字确认。序号尺寸描述标称值公差关联元素ID1D0012D距离60+/-0.02PLN1，PLN22DF002直径400.04/0CIR13D0032D距离60+/-0.05CYL1，CYL24D0042D距离28+/-0.02PLN3，PLN45DF005直径12+/-0.05CYL36D0062D距离780.04/0PLN5，PLN67SR007球半径5+/-0.05SPHERE18A008锥角30°+/-0.05CONE1

1.了解任务

2.设备选型测量机型号测座：TESASTAR-M转接：TESA-TMA测头：TESASTAR-P测针：3BY40（沿用任务一）测量机选型推荐通过零件尺寸的大小选择合适测量机。本例中坐标测量机为：GlobalAdvantage05.07.05，从型号命名来看：X轴行程为500mm，Y轴行程为700mm，Z轴行程为500mm，远大于被测零件尺寸。

测头传感器配置沿用任务一测量用机器：海克斯康GlobalAdvantage05.07.05测针选型推荐（1）测针连接螺纹：本例中M2（部分使用M3或M5）；（2）测针总长度：测针连接端面至红宝石球心距离（B）；（3）红宝石测球直径：选择需要根据零件被测特征尺寸合理选择，本例中最小孔直径8mm，选用常规φ3mm测针即可。检测设备配置零件装夹最基本原则是在满足测量要求的前提下尽可能以保证尽量少的装夹次数完成全部测量尺寸。为了保证一次装夹完成所有要求尺寸的检测，本案例推荐将零件侧向装夹方案（使用海克斯康柔性夹具），零件相对测量机姿态参考右图：零件机械找正目的：最主要的原因是为了避免测量过程中测针干涉。注意：机器底部有无法到达区域，注意将零件垫高。

3.装夹零件零件装夹方案配置测头，添加A90B90与A90B-90两个测针角度进行校验：A90B90A90B-90校验模式：手动

自动MAN+DCCDCC+DCC参考测针：参考（MasterTip）测针将所有校验测针中心坐标与其全部关联，以参考测针位置为中心，得到与其余不同测头角度之间的位置关系。如何定义参考测针？参考（MasterTip）测针通过测针校验过程指定。首次校验测针选择标准球已移动，随后校验的第一个测针就被定义为参考测针，而在实际测量中，通常以A0B0角度测针作为参考测针，而将其它角度测针与之关联。知识拓展注意：添加角度进行标定时，要与参考针A0B0角度一起标定。

4.校验测头校验测针原因：测头触发有延迟；测针会有一定的形变。为获取测量时有效直径，需进行测头补偿。机器坐标系和工件坐标系机器坐标系:工件坐标系:一般以工件基准建立，可以有多个机器自身的，唯一的坐标系X+Z+Y+原点X+Z+Y+原点

5.了解相关概念工作平面工作平面是测量时的视图平面，类似图纸的三视图工作平面共有6个，分别为：X正、X负、Y正、Y负、Z正、Z负，分布及对应轴向如下图表所示：当测量二维元素（比如直线、孔类元素等）时，要求在与当前工作平面平行的矢量上采集测点，因此此时需要将工作平面进行相应的调整。对于三维元素（比如圆柱、圆锥等）的测量，是不需要调整工作平面的。在下图位置下拉选择工作平面：

5.了解相关概念为何要选用工作平面？空间直角坐标系自由度的概念在空间直角坐标系中，任意零件均有六个自由度，即：分别沿X、Y、Z轴平移（x,y,z）和分别绕X、Y、Z轴旋转（u,v,w），如图A所示：图A图B只要限制住6个自由度，就可以建立一个固定的坐标系如图B所示：所谓3-2-1法的基本原理1.找正：找正工件坐标系第一轴，测量第一基准平面后，取其法向矢量作为第一轴向（Z正），锁定3个自由度（RX、RY、TZ）（确定平面）；2.旋转：围绕第一轴（Z正），旋转确定第二轴（X正），第三轴方向也同时确定。测量第二基准特征后，取其法向矢量作为第二轴向，锁定2个自由度（RZ、TY）；

原点：用基准确定坐标系的3个零位，将X,Y,Z方向的三个原点分别平移到三个基准的测量征上，锁定一个最后一个自由度（TX）。3-2-1法的应用及原理

5.了解相关概念

6.手动建坐标系确定坐标系建立基准1.测量模式必须为手动模式（默认模式）；手动按钮自动按钮2.手动测量主找正平面（下图着色平面）1）测针切换为：测尖/T1A90B902）用操纵盒操纵测头在此平面采集3个点（如下图所示），按操纵盒“确认”键，在软件中得到“平面1”的测量命令。其中：a）测点分布不能太集中，不能反应全貌；b）测点分布不能近似在一条直线上，不能反应平面矢量。3.插入新建坐标系找正平面1）通过菜单【插入】—【坐标系】——【新建】（使用快捷键“Ctrl+Alt+A”或点击新建坐标系图标）插入新建坐标系A1;2）鼠标左键点选“平面1”，将找正方向选择为X负，点击“找正”按钮（如图A所示）3）鼠标左键再次点选“平面1”，将X前的复选框打勾，点击“原点”按钮图A图B

6.手动建坐标系4.手动测量第二基准平面上的一条直线，测量顺序按照下图A所示：1）将工作平面切换为X负（如图B所示）;图A图B2）用操纵盒操纵测头在此平面连续采2个点（注意测量顺序），按操纵盒“确认”键，得到“直线1”测量命令；5.插入新建坐标系旋转到直线11）插入新建坐标系A2;2）点选“直线1”，将“围绕”选择为X负，“旋转到”选择为Z正，点击“旋转”按钮;3）继续在该界面点选直线1，勾选Y轴零点，点击“原点”按钮;

6.手动建坐标系6.手动测量第三基准平面上的一点1）操纵测量机测头在上表面测量1个测点，触测完毕后按操纵盒“确认”键完成测量命令2）插入新建坐标系A3，点选“点1”，勾选“Z”前复选框，点击“原点”按钮7.通过移动测量机操作确认坐标系建立是否准确1）坐标系零点位置的确认通过移动测针至我们大致认为的坐标系零点位置，看读数窗口三个轴的坐标是否接近零；2）坐标系方向的确认沿着坐标系某个轴向移动测量机，观察读数窗口中这个轴的读数变化，如果往正方向移动，那么这个轴的数字就应该变大。当前测头位置读数可通过快捷键“Ctrl+W”调出读数窗口，或通过【视图】—【其他窗口】—【测头读数】开启

6.手动建坐标系请练习手动建立坐标系

7.手动测量特征测量模式：手动测头角度：A90B90测量特征：PLN3，CYL1，CYL2，CYL3，CONE1，SPHERE1。测量模式：手动测头角度：A90B-90测量特征：PLN1，PLN2，PLN4，PLN5，PLN6，CIR1。变换角度时注意将机器移动到安全位置

7.手动测量特征手动测量注意事项1、尽量测量零件的最大范围，合理分布测点位置和测量适当的点数。2、触测时应按下慢速键，控制好触测速度，测量各点时的速度要一致。3、测量二维元素时，须确认选择了正确的工作（投影）平面。4、测量特征可以选定特征类型，也可以自动推测，自动推测特征错误时可以选择替代推测。状态窗口通过“视图”---“其他窗口”---“状态窗口”将测量特征的状态窗口打开。当测量完特征按下“确定”键后，状态窗口会显示所测特征的测量值和形状误差，便于测量人员监控测量特征的状态。7.手动测量特征尺寸评价是三坐标测量技术最终的落脚点，尺寸评价功能用于评价尺寸误差和几何误差，尺寸误差包括：位置、距离、夹角，几何误差又称为形位误差，包括形状误差和位置误差。PC-DIMS软件支持所有类型的尺寸、形状、位置误差评价，下图是尺寸评价快捷图标：尺寸评价概述8.评价尺寸项目“关系”选项“方向”勾选项结果D42.42Dz30Dy30评价2维距离时，需要先修改工作平面，软件会先将特征的质心点投影到工作平面，在投影平面上评价质心点的距离。圆1圆2Dz

Dy

DYZ评价2维距离8.评价尺寸评价3维距离时，无需更改工作平面，软件评价的是第一个特征的质心点到第二个特征的垂直距离评价3维距离8.评价尺寸位置评价8.评价尺寸夹角评价8.评价尺寸1.通过【文件】—【打印】—【报告窗口打印设置】进入报告输出设置页面：操作步骤如下：2.在“输出配置”界面切换为“报告”栏（默认）。3.勾选“报告输出”前的复选框。4.方式选择“自动”，输出格式：可移植文档格式（PDF）。5.点击打印报告按钮，在指定路径“D:\PC-DMIS\MISSION2”下生成测量报告。9.输出报告请练习任务二项目3数控铣零件的自动测量程序编写及检测1.能够正确选择三坐标测量机测针。2.能够正确装夹数控铣类零件。3.能够识别基准和基准的测量。4.能够完成自动特征测量程序的新建、参数编辑、拷贝移动。5.能够正确添加移动点。6.能够正确评价位置度、平行度、对称度。7.能够严格执行操作规程，现场管理规定和“6S”管理规定，注重检测质量和成本意识，规范、公正、严谨细致等良好的职业素养以及劳动精神、工匠精神。8.能够与班组长等相关人员进行有效的沟通与合作，理解有效沟通和团队合作的重要性。学习目标

1.了解任务

1.了解任务A面B面测针选型零件装夹沿用任务二的测座、测头配置：测座：TESASTAR-M测头：TESASTAR-P测针：3BY40（沿用任务二）测针选项分析测针长度根据零件左右两侧的特征分布及所需测量的尺寸范围，可以判断使用任务二的测针能满足测量需求。测针直径1.最小孔径由图纸可知，零件的最小孔为M10螺纹孔，φ3mm测针完全满足要求；2.最小台阶面零件最小台阶面间距13mm，φ3mm测针完全满足要求。为了保证一次装夹完成所有要求尺寸的检测，本案例推荐将零件侧向装夹方案（使用海克斯康柔性夹具），零件相对测量机姿态参考下图：零件尺寸远小于测量机行程，装夹时保证零件适当居中，而且要保留一定高度，避免测座旋转后到达Z-方向行程极限。注意：

2.准备测量测针校验调用任务二的测头文件，再次校验“T1A0B0”、“T1A90B90”、“T1A90B-90”三个测针角度，校验方法参考任务一

工件找正

在程序中调用测针“T1A0B0”，于上端面前后测两个测点，得到测点1和测点2的测量命令。测点位置可参考下图：

比较两个测点的实测Z坐标，如果差值绝对值大于0.1mm，需要重新调整支撑柱高度并复测。注意程序中找正过后需要将调试部分的程序删除后再进行坐标系的建立

2.准备测量

按键盘F5键进入“设置选项”菜单勾选【显示绝对速度】，最高速度设置为200mm/sec【尺寸】栏中勾选“负公差显示负号”“小数位数”选择4，表示数据保留小数点后4位，即0.0001mm程序参数设定F53.设置参数快速移动慢速移动探测距离按键盘F10键进入“参数设置”菜单“逼近距离”、“回退距离”更改为3mm“探测距离”更改为10“移动速度”更改为100mm/s

运动参数设定F103.设置参数

如何更改合适的“逼近距离”、“回退距离”、“探测距离”？

快速移动慢速移动探测距离理论位置实际位置2实际位置1运动参数设定F103.参数设置添加移动点是自动测量中保证元素与元素可以在测量机运行过程中无缝衔接的最有效途径。如下图所示：在“凹”型件表面测量4个点，为了相互衔接又添加了多个移动点，图中说明了最终机器的移动路径及各段路径测量机的移动速度添加移动点”按钮移动点4.建立零件坐标系确定坐标系建立基准4.建立零件坐标系1.测量模式必须为手动模式（默认模式）手动按钮2.手动测量主找正平面1）测针切换为：测尖/T1A90B-902）用操纵盒操纵测头在此平面采集4个点（如下图所示），按操纵盒“确认”键，在软件中得到“平面1”的测量命令。3.插入新建坐标系找正平面插入新建坐标系A1，“MAN_基准A”找正X正，并使用该平面将X轴置零。4.将工作平面设为X正，在第二基准B平面上测量一条直线，测量顺序按照下图所示：粗建坐标系4.建立零件坐标系5.插入新建坐标系A2，“MAN_基准B”围绕X正，旋转到Y正；并使用该基准将Z轴置零6.在基准C平面中间位置测量一点：7.插入新建坐标系A3，使用该点将Y轴置零。粗建坐标系4.建立零件坐标系1.切换测量模式为自动模式（使用快捷键“Alt+Z”，或点击DCC图标切换）。自动按钮2.在安全位置添加移动点。3.遵循粗建坐标系建立顺序第1、2步：操纵操纵盒测量主找正平面（注意测点与测点间不要有零件或夹具阻挡），并插入新建坐标系A4并找X正，X轴置零。4添加移动点过渡至基准面B附近。5.测量基准B平面，插入新建坐标系A5并找正Z正，Z轴置零。6.添加移动点过渡至基准面C附近。精建坐标系4.建立零件坐标系7.测量基准C平面，插入新建坐标系A6（更名为DCC_ALN）并将Y轴置零；8.坐标系检查按照任务二的方法检查零件坐标系零点位置及各个轴向是否正确。知识拓展“面—线—点”与“面—面—面”建立坐标系方法对比1、“面—线—点”方法总测点数少，测量效率高，适合建立手动坐标系（粗建）；2、“面—面—面”测点数多，可以反应基准面整体偏差情况（可以反映轮廓和位置偏差），适合建立自动坐标系（精建）；3、两种方法在第二基准使用上有差异：·“面—线—点”方法使用直线在找正平面上的投影方向来旋转第二轴向；·“面—面—面”方法使用平面的空间矢量来旋转第二轴向。在实际检测中推荐使用“面—线—点”与“面—面—面”组合方式完成坐标系建立过程。精建坐标系4.建立零件坐标系练习参数设置自动坐标系移动点的添加插入—特征—自动通过【视图】—【工具栏】—【自动特征】显示下图自动测量菜单5.自动测量特征矢量平行于圆柱轴向的测针回退方向矢量ABC10自动圆5.自动测量特征自动测量CYL_D002_1，CYL_D002_2（M10×1.5螺纹孔）平行于圆柱轴向的测针回退方向内柱外柱正值负值自动圆柱5.自动测量特征自动测量CONE_A004（外圆锥）圆锥矢量方向的定义：内、外圆锥的矢量方向定义遵循：从圆锥的小圆截面中心指向大圆截面中心。如下图所示，图中蓝色箭头表示矢量方向注：蓝色箭头表示曲面矢量方向；红色球表示元素中心；黄色箭头表示测量的起始矢量方向。自动圆锥5.自动测量特征+++---圆柱及圆锥长度正负判断5.自动测量特征外圆柱内圆柱内、外圆锥自动测量SPHERE_SR007（外球）1）更换测针角度为：测尖/T1A90B902）确定元素中心坐标值自动球5.自动测量特征内球终止角为负值自动测量PLN_D001_1自动平面5.自动测量特征1）更换测针为：测尖/T1A90B-90；2）在PLN_D001_1上手动触测4~6点后按操纵盒“Done”键生成测量命令；3）按照图纸尺寸修改平面的理论值及测点的理论值；以PLN_D001_1特征为例，其Y轴的理论值从图纸上得到，为-140mm，理论矢量为0，0，1。4）平面特征首尾都应加移动点确保不会发生碰撞，而且尽量保证首尾移动点坐标一致。请练习自动测量特征有些特征元素是无法直接测量得到，需使用构造功能，通过对已测量元素进行数据计算从而构造出相应特征。81

插入—特征—构造

或：在快捷窗口中单击右键，选中

“构造特征”打开构造特征快捷窗口6.构造特征123456786.构造特征序号构造类型元素方法备注1点直线，直线相交当不相交时得到的是公垂线中点2点直线，圆刺穿得到穿入点，构造反向直线构造穿出点3点直线，平面刺穿4直线平面，平面相交5圆圆柱，平面相交6圆球，平面相交7圆圆锥，平面相交8圆圆锥直径/高度输入相应直径或高度数值对称度基准D测量：根据图纸标注，基准D为两对称平面的中分面1）测量这两个对称平面；2）插入构造平面（【插入】—【特征】—【构造】—【平面】），选用中分面功能。3）选中用于构造中分面的两个平面，点击创建完成构造中分面命令创建。构造对称平面6.构造特征自动测量对称平面（PLN_SY008_1，PLN_SY008_2）并构造特征组

1）根据对称度定义要求，需要在这两个平面的对称位置测量几组（本例采用4组）点，最后将这些测点按照对应关系构造为特征组。

点1与点5位置对应，点2与点6位置对应（对应点的坐标值也需要有对应关系），以此类推。

2）点击【插入】—【特征】—【构造】—【特征组】，按照点的对应关系顺序依次选择，构造用于评价对称度的特征PLN_SY008。构造特征组6.构造特征尺寸P003评价：被评价特征：“CYL_D002_1”、“CYL_D002_2”1）点击“位置度”按钮插入位置度评价2）在位置度评价菜单中定义基准A、B、C

（已经定义过的基准不必重复定义）3）在位置度评价菜单左侧特征列表中选择被评价特征，并按照图纸标注选择基准，输入公差4）点击“创建”按钮完成位置度评价命令的创建位置度评价7.尺寸评价3）在位置度评价菜单左侧特征列表中选择被评价特征，并按照图纸标注选择基准，输入公差4）点击“创建”按钮完成位置度评价命令的创建注意根据选择输入坐标的理论值以及直径的理论尺寸和公差（如有实体要求）。位置度评价7.尺寸评价尺寸PA006评价：被评价特征：“CYL_D005”1）点击“平行度”按钮插入平行度评价2）左侧栏点选被评价元素，基准框中选择之前定义的基准A，并输入理论公差值3）点击“创建”按钮完成平行度评价命令的创建平行度评价7.尺寸评价尺寸SY008评价对称度评价7.尺寸评价尺寸SY008评价被评价特征：“PLN_SY008”、“PLN_D”1）点击“对称度”按钮插入对称度评价2）将中分面PLN_D定义为基准D3）在左侧特征栏选择被评价元素，基准框中选择基准D，并输入对称度公差4）点击“创建”按钮完成对称度评价命令的创建对称度评价7.尺寸评价

CTRL+E---执行单个特征CTRL+U---从光标处执行到程序结尾CTRL+Q---从头执行到程序结尾在快捷工具栏右键，打开“编辑窗口”快捷菜单F3/---标记程序/取消标记--标记全部---取消标记

PC默认程序都是已标记过的，未标记的元素在运行程序时不会执行测量。快捷键8.执行程序报告输出为PDF文件参考任务二报告输出方法，选用“提示”方式在“D:\PC-DMIS\MISSION3”中输出检测报告。保存测量程序测量程序编制完毕，点击菜单【文件】—【保存】将测量程序存储在路径“D:\PC-DMIS\MISSION3”中。测量程序版本选择另存程序时注意程序的保存版本选择，如果编制的程序需要传递给需求方使用，一定要确认对方使用的PC-DMIS版本。例如：需求方使用2015.1版本的软件，而程序是在高于这个版本的软件上编写，则必须使用“另存为”，并且选择对应的保存版本。9.报告输出请练习任务三项目4数控车零件的自动测量程序编写及检测1.能够正确设置三坐标测量机温度补偿。2.能够正确完成星型测针校验。3.能够正确建立单轴坐标系和回转体零件公共轴线坐标系。4.能够正确使用多探针测量。5.能够正确完成同轴度、圆跳动、全跳动等几何公差测量及评价。6.能够严格执行操作规程，现场管理规定和“6S”管理规定，注重检测质量和成本意识，规范、公正、严谨细致等良好的职业素养以及劳动精神、工匠精神。7.能够与班组长等相关人员进行有效的沟通与合作，理解有效沟通和团队合作的重要性。学习目标

1.了解任务

1.了解任务

由于该零件两端内孔都有需要检测的特征，因此只能水平放置。另外需要注意的是零件装夹时需要适当抬高，这样测座旋转为水平后可以有效保证Z负方向的测量行程。零件回转轴平行于机器Y轴零件回转轴平行于机器X轴√×

回转类零件最常用的夹具组合是V型架（或V型块）装夹方案，本例也采用此方案。

2.零件装夹装夹状态零件夹具选用沿用任务二、三的测座、测头配置：测座：TESASTAR-M转接：TESA-TMA测头：TESASTAR-P加长杆：EXTEN10MM测针：选星型测针规格如下：

测尖号1：2BY20MMSTAR(方向向下)

测尖号2：TIPSTAR2BY30(指向X+)

测尖号3：TIPSTAR2BY30(指向Y+)

测尖号4：TIPSTAR2BY30(指向X-)

测尖号5：TIPSTAR2BY30(指向Y-)

注：TIPSTAR2BY30中的30为相对两个测杆间红宝石球心连线的距离，即2与4号针（或3与5号针）之间的距离。1.将右下图测针连接螺纹从星型测针中心孔穿过。2.测针螺纹与测头连接，旋紧前保证星型测针水平方向与机器轴向大致平行，避免测量时测针干涉。Y+X+X-Y-

3.校验测针测头选型测针安装（1）配置测头文件（2）添加测头角度“A90B0”、“A-90B0”，测针列表中每增加一个角度，会自动在测针列表中添加5个新测针角度A90B0T2T3T4T5T3T4T2T5A-90B0连接：EXTEN10MM星型测针校验

3.校验测针调整标准球支撑杆竖直向上，校验测针A0B0角度；调整标准球支撑杆指向Y正，首先校验T1A0B0测针，选择标准球已移动，随后校验测针A90B0角度；调整标准球支撑杆指向Y负，首先校验T1A0B0测针，选择标准球已移动，随后校验测针A-90B0角度；（3）校验

星形测针在校验时，测针与标准球往往容易发生干涉，因此在进行星形测针的自动校验前首先应根据测座的定义角度，调整标准球的支撑杆，使其指向与需校验星形测头定义角度后的1号测针平行，之后使用已标定过的测针重新标定一下标准球的位置，再进行校验。星型测针校验

3.校验测针请练习星型针校验

（1）通过【编辑】—【参数设置】—【温度补偿设置】打开温度补偿设置，输入温度传感器通道编号（每个轴有两个温度传感器，格式为A-B），温度补偿命令需要在程序开端添加；注：不同机型温度传感器通道编号不同，以GlobalB机型为例，通道编号为：（2）在“材料（热膨胀CTE）系数”栏输入各轴向及零件的系数值：X轴：0.0000105Y轴：0.0000105Z轴：0.0000105零件：0.0000113（以实际零件为准）

4.温度补偿测量机温度补偿设置8通道（例如GlobalA）16通道（例如GlobalB）X轴64-5Y轴1-214-15Z轴77-8零件49

5.建立零件坐标系确定坐标系建立基准1.测针切换为：测尖/T1A-90B0；

2.测量回转轴元素基准A（圆柱孔），确定主找正方向Y负，并将X轴、Z轴坐标置零；3.测量端面元素基准B（环形平面），确定主找正方向Y轴向的零点。

注意：根据测量圆柱的矢量方向确定找正方向为Y负或Y正

5.建立零件坐标系粗建坐标系1.切换测量模式为自动模式（使用快捷键“Alt+Z”)；2.按照粗建坐标系第一步顺序，插入自动测量圆柱命令，坐标系找正方式与手动坐标系相同：确定主找正方向Y负，并将X轴、Z轴坐标置零；3.测量基准B平面，采用自动测量平面——TTP平面圆策略，确定主找正方向Y负轴向的零点。单轴坐标系仅有一个轴向得到了控制，另外两个轴向怎么确定？其实我们在建立坐标系前默认坐标系为机器坐标系，零点为设备回家位置，轴向垂直于导轨，因此这里没有特别指定的轴向RX、RY则使用了设备默认轴向按照主找正轴向的偏转矩阵转化后得到的方向。

5.建立零件坐标系精建坐标系（1）切换测针为：T1A-90B0（2）插入“自动平面”命令，按照图纸输入理论坐标值及矢量（3）将测量策略切换为“TTP平面圆”；（4）定义路径（5）“选择测点”栏切换为使用“测点总数”控制总测点数，设置为10，点击“选择”按钮确认操作（6）点击“确定”即可创建测量命令。10.0006.自动测量特征自动测量平面F001定义路径栏参数设置分析注意偏置距离不能大于10极坐标系二维平面点P坐标，记为P（ρ，θ）三维空间点P极坐标表述为（ρ，θ，H），H表示点所在二维平面关于初始坐标系的高度值（H=Z）。柱坐标系6.自动测量特征极坐标系1）调用测针：“T2A0B0”；2）将工作平面切换为Y负；3）打开自动矢量点命令，点击坐标系切换按钮切换为“极坐标系”；通过测量一系列矢量点的方法构造得到平面F0034）依次测量下图中左侧的三个矢量点，随后添加移动点用于切换测针；5）切换测针“T1A0B0”测量角度分别为120°、90°、60°三个矢量点，随后添加移动点；6）使用测针“T4A0B0”测量角度分别为30°、0°、-20°三个矢量点，随后添加移动点；7）将平面上采集的9个矢量点构造为平面特征F003。200°180°150°6.自动测量特征自动测量对称平面F003练习使用星型针测量零件有7.尺寸评价几何公差项目及符号尺寸CO009评价：评价特征：“CYL5(DatumA)”、“CYL7”：1）点击“同轴度”按钮插入位置度评价；2）在位置度评价菜单中定义基准A（已经定义过的基准不必重复定义）；3）在同轴度评价菜单左侧特征列表中选择被评价特征，并按照图纸标注选择基准，输入公差；4）点击“创建”按钮完成同轴度评价命令的创建。7.尺寸评价同轴度评价参与公共基准建立的元素原则来说定位和定向的作用是平等的，因此可以当作同一个元素来测量。以下图为例，在A基准测量多层截圆，套用每层圆的中点；同样在B基准执行此操作，最终将所有套用（构造点功能）得到的中点拟合（构造直线功能）为一条3D空间轴线。7.尺寸评价公共基准测量思路圆跳动：圆跳动是任一被测要素的提取要素绕基准轴线做无轴向移动回转一周时，由位置固定的指示计在给定计值方向上测得的最大与最小示值之差。圆跳动按照指示表所指位置又分为“径向圆跳动”、“端面圆跳动”及“锥面跳动”全跳动：全跳动是被测要素的提取要素绕基准轴线做无轴向移动回转一周，同时指示计沿给定方向的理想直线连续移动过程中，由指示计在给定计值方向上测得的最大与最小示值之差。在跳动尺寸设置界面通过“轴向”、“径向”选择框合理选择径向跳动端面跳动全跳动7.尺寸评价跳动报告输出为PDF文件

参考任务二、三报告输出方法，选用“提示”方式在指定路径“D:\PC-DMIS\MISSION4”中输出检测报告。保存测量程序测量程序编制完毕，点击菜单【文件】—【保存】将测量程序存储在路径“D:\PC-DMIS\MISSION4”中。8.报告输出请练习任务四项目5：

发动机缸体的自动测量程序编写及检测1.能够正确完成“一面两销”类基准坐标系建立。2.能够叙述缸体类零件重点特征（缸孔、凸轮轴孔）的检测要求。3.能够正确使用基本圆扫描功能。4.能够正确测量斜圆孔尺寸。5.能够正确完成面轮廓度测量及评价。6.能够正确完成孔组位置度及复合位置度评价。7.能够严格执行操作规程，现场管理规定和“6S”管理规定，注重检测质量和成本意识，规范、公正、严谨细致等良好的职业素养以及劳动精神、工匠精神。8.能够与班组长等相关人员进行有效的沟通与合作，理解有效沟通和团队合作的重要性。学习目标

1.了解任务

1.了解任务

1.了解任务测量机型号测头传感器配置沿用任务一测量用机器：海克斯康GlobalAdvantage05.07.05测座：TESASTAR-M转接：TESA-TMA测头：TESASTAR-P测针：3BY40（沿用任务一）

2.机器配置装夹状态图零件装夹1）使用三个支撑柱支撑底面；2）左右侧面用压板压紧；3）完成零件找正过程。

3.零件装夹配置测头：调用任务三测头文件；添加角度：添加A90B0”、“A-90B0”、“A90B90”、“A90B-90”、“A90B-60；按照前面章节的方法重新校验测针；校验完毕后确认校验结果。测量方向示意图

4.校验测头

5.建立外部坐标系确定坐标系建立基准1.手动测量主找正平面（下图着色平面）：1）测针切换为：测尖/T1A-90B0

2）用操纵盒操纵测头在此平面采集4个点（如下图所示），按操纵盒“确认”键，在软件中得到“平面1”的测量命令。2.插入新建坐标系A1“MAN_基准A”找正Y负，并使用该平面将Y轴置零；

5.建立外部坐标系3.设置工作平面为Y负，测量第二基准B、第三基准C，类型为圆，测点数为4；4.插入新建坐标系A2，依次点选“MAN_基准B”和“MAN_基准C”围绕Y负，旋转到Z正；使用“MAN_基准B”将X轴、Z轴置零；5.检查坐标系零点及轴向；6.将坐标系A2保存为外部坐标系文件：【插入】—【坐标系】—【保存】，

5.建立外部坐标系A2.aln文件保存在坐标系调用路径下；7.最后将程序另存为：“外部坐标系.PRG”，便于零件批量检测使用，随后退出当前测量程序。1.点击【文件】—【导入】—【选择相应的格式】菜单；2.选择指定路径D:\PC-DMIS\Mission5\block.CAD，数模导入完成；3.部分类型数模文件需点击处理，等处理结束后确定完成。导入数模文件在线测量的优势：（1）测量过程更加直观，便于操作（SHIFT+左键）；（2）方便直接从三维数模上提取特征理论值；（3）使用数模是脱机编程的最佳选择。

6.数模导入1.新建PC-DMIS联机程序；2.运行参数设置（逼近回退距离设置为0.5）；3.将模式切换为DCC模式，随后回调外部坐标系“A2.aln”；4.按照外部坐标系的建立顺序（面—圆—圆）在DCC模式下建立粗基准系；基准平面的测量采用自动测量平面命令的“自由形状平面策略”，具体操作方法如下：1）插入自动平面测量命令，点击“测量策略”按钮切换为“TTP自由形状平面策略”；2）将“定义路径”类型选择为“使用已定义路径”；3）在数模上测量的所有测点（或使用测针在零件实体上触测），会自动记录到下面的测点列表中，点击“添加路径”按钮生成测量点路径；

7.粗、精建零件坐标系4）确认该平面的理论值（位置坐标及矢量方向）是否需要修改，本例中Y=0，矢量为（0，-1，0）5）开启两者移动，距离设为10，点击“确定”完成测量命令创建。6）新建坐标系，找正Y负，确定Y原点。7）修改工作平面，自动测量两圆，并完成建立坐标系相关步骤。5.粗建坐标系最后一步，根据情况判断是否需要点击“CAD=工件”，将坐标系与数模拟合；6.在粗基准坐标