三坐标初级培训.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,.,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,.,*,三坐标测量机（,CMM,）使用说明,.,第一章、,CMM,及其配件的介绍,CMM,及相关配件有：,CMM,主机、控制柜、,控制盒。,1,、,CMM,主机：,CONTURA G2,X,轴导轨,Y,轴导轨左支撑,大理石平台,Z,轴导轨,控制盒,Y,轴右导轨,Y,轴导轨右支撑,驱动开关,Y,轴左导轨,探头：测头、吸盘、四方、探针,.,测头,吸盘,四方,探针,.,进气管,水，尘过滤,油过滤,压力表,.,急停按钮,手动模式，最大速度,70mm/s,（建议选用这种）,模式选择,自动模式：最大速度,520mm/S,驱动开关,.,2,、控制柜：,CMM,的控制中心,控制柜电源总开关。,.,3,、控制盒,控制盒作用：通过控制盒可控制探针在零件上打点，从而获得相应的元素。,30,秒若没有操作，控制盒自动自锁。再次开启请按“,shift”,解锁。,操纵控制盒应注意的问题：,1,）出现撞针等破坏三坐标的情况时将急停按钮按下或将速度快速旋至,0.,2,）首次自动运行时要保持手一直控制速度旋钮。,3,）离开时请将控制盒将探头停留在安全位置，然后将速度旋钮调零并将其放置在安全位置，防止其掉落。,4,）到反方向操作时，先将针选好，再按下变方向按钮,.,取消任务,调速旋钮,控制,Z,轴操纵杆,换针按钮,变方向按钮,减速按钮,确定按钮,控制,XY,轴操纵杆，前后是控制,Y,轴，左右是控制,X,轴,设置中间点和安全平面按钮,解锁按钮,急停按钮,删除所有点,删除最后一点,.,1.,确认室内环境是否达到要求：温度：,202,湿度：,40%60%,2.,先将空压机开启,3.,将,UPS,开启,4.,将控制柜总开关旋至“,ON”,5.,将,CMM,上的驱动开关从“,0ff”,打到“,run”,；待控制盒启动完毕（不再闪烁），将“,run”,打到“,start”,。硬件开启完毕,6.,将计算机打开进入,Windows,系统,7.,双击桌面上的 ；（关于如何进,Calypso,在软件操作上有介绍,8.,新建一文件开始测量,第二章、开机,.,第三章、关机,1.,保存当前测量程序。,2.,通过控制操作盒，将测头停在右后上方，避免退到机器的极限位置并保证,Z,轴光栅尺不暴露在外面。,3.,退出,Calypso,软件，退出,windows,关闭计算机。,4.,按下控制盒上的急停按钮并旋起。,5.,将驱动按钮从“,run”,打到“,off”,。,6.,将控制柜按钮旋到“,OFF”,7.,关闭,UPS,电源。,8.,关闭空压机（具体步骤见空压机的维护），并进行放水放油,9.,清洁工作台面，将零件和量具、夹具放回原位。,10.,按照三坐标日常维护卡对相关设备进行检查。,注：开机间隔时间不小于,5,分钟,.,第四章、三坐标的工作模式,如何测量：,1.,对图纸进行分析，确认建立与图纸相同的坐标系便于查看报告。,2.,然后利用控制盒对建立坐标系的元素进行采集，,Calypso,自动识别相关元素，利用元素建立工件坐标系。,3.,建立安全面。保证机器自动运行时行走安全。,4.,对所需测量的元素进行打点（各种元素打点的个数详见,Calypso,基础中元素部分）。打出该元素的最小点数,Calypso,自动识别该元素，并得出该元素的所有特性。,5.,设置安全,5,项，作用是使三坐标能安全的完成自动运行。,6.,设置温度补偿，将当前温度，及被测零件的线膨胀系数输入，减小误差。,7.,自动运行。对前面手动打点步骤机器自动运行一次，提高测量精度。,.,第五章、基础知识的介绍,一、元素的介绍,Calypso,中有以下两类元素,:,一类是工件自身的元素，如平面,(,平整的表面,),和圆柱,(,孔,),，等等。,一类是自身不存在的构建元素。此类元素是必须的，如相交线和圆柱轴、,3D,线等。,自动识别元素：当你移动测量机探测工件时，,Calypso,可以自动识别大部分的几何元素。软件可以通过对测量点及测量方向的计算完成“智慧的”测量。例如，你在工件上打三个点，,Calypso,将判断它是一条线，平面或是圆。,.,常用的可自动识别的元素有,元素,最佳测量点数,备注,点,1,2-D,线,2,平面,4,4,点所围区域尽可能大,圆,4,尽可能平均,圆柱,8,2,个面上打出,2,个圆，,2,个圆距离尽可能大点,圆锥,8,2,个面上打出,2,个圆，,2,个圆距离尽可能大点,球,8,2,个面上打出,2,个圆，,2,个圆距离尽可能大点,.,单击此处出现所有被测元素,.,.,.,二、特性：,元素的尺寸，形状或位置的名义值及公差叫做元素的特性。,(,例如，孔的直径，孔与平面的垂直度及两个平面之间的距离,),。就是报告中的内容。,如何让特性在报告中显示出来,1.,双击元素列别中的元素，对相关特性进行勾取。,2.,点击菜单中的“,size”,选取相关特性。,3,形位公差特性：点击菜单“,form and location”,选择需要的行为公差。,.,.,2,个面之间求角度,.,三、坐标系：,1,）机器坐标系（,CMM system,）：机器测量和运行的基础。然而，将其用于定位某个工件的测量是不切实际的。测量程序必须使用用户自定义的工件的坐标系。,2,）基本坐标系（,base Alignment,）：也叫工件坐标系，是测量程序的基本坐标系。,3,）附加坐标系：可建立多个附加坐标系。,4,）元素坐标系：元素自身的坐标系，由元素来定义的。,.,第六章、,Calypso,操作说明,.,测量的总步骤,建立新文件,校针：,1,）先校主探针,2,）再校测量探针（至少,7,天校一次针）。,建立坐标系：在工件上打点，形成元素。确定空转轴、面转轴、原点。,建立安全平面：将当前探针移到工件外围的,X,、,Y,、,Z,轴正方向。控制盒右手柄上面的按钮按,3,下。将探针移到,X,、,Y,、,Z,轴负方向。控制盒右手柄按,3,下，点击,OK,或确定，然后再点击,NO,或否。,选择被测元素：操纵控制盒控制探针在工件上打点，获取被测元素。,设置安全,5,项：安全平面、安全距离、回退距离、选择探针组、选择探针号。,设置温度补偿：将当前温度和被测工件的线膨胀系数输入进去，点,OK,。,自动运行：设置输出报告表头及运行模式。,.,第一节,Calypso,介绍,一、,Calypso,特点：,直接编程,：,Calypso,能自动识别所测量的集合元素并自动生成测量路径、策略、回退远动以及元素间的运行路径。,探针的校准是由,CNC,程序自动完成的。在程序中你只需在标准球上手动测量一点即可，之后,Calypso,将自动完成校准。,所见即所测：,Calypso,屏幕中的,CAD,模型视图就是你所测量的元素。,Calypso,将读取这个元素的所有特征。例如：你测出一个圆，你可以从中知道这个圆的直径、圆心坐标、圆度等。,.,二、启动及进入,Calypso,的步骤,打开计算机进入,Windows,双击桌面上的,Calypso,图标,屏幕上将出现登录对话框,出现这个窗口，输入密码（如果需要），或直接点击点击“,OK”,进入,Calypso,.,三、各种窗口的介绍,Calypso,工作时共有,4,个窗口（版本低于,5.0,）（主窗口、,Acis,status windows,、,G2,交通灯），都不要关闭,1.,首次开机，会跳出回零窗口点,OK,，机器自动回零，进入,Calypso,软件。,控制柜不关。重新启动软件就无需回零，不会跳出此窗口,.,2.Acis,软件操作窗口：此窗口不能关闭。如果关闭了软件不能正常显示,CAD,图形。,如果点关闭了。恢复步骤是,1,）先保存当前程序，关闭软件若无法关闭则：,2,）调出任务管理器,点程序,找到,vxnt.exe,程序,结束程序,3,）重新打开,Calypso,.,3.Status windows,记录警示窗口：此窗口记录操作过程中的所有错误操作。最多可记录最近,3,天的,此窗口如果关闭了，点击菜单栏上的“,Extras”,下的“,Error Report”,重新打开此窗口,.,4.G2,交通灯窗口,若不小心关闭了交通灯窗口，可点击菜单栏中的“,Extra”,下拉菜单中的“,workroom”,里的“,CMM”,点击“,conect”,红灯：,1.,点击红灯变红，取消当前操作。,2.,测量过程中出现误操作也会变红。,3.,操作盒上的,ESC,也是取消当前操作，红灯也会变红。,暂停当前操作,绿灯：表示正在当前程序正在进行中。,出现红灯要继续操作点击绿灯即可,探针组名,当前使用的探针,当前探针的球心坐标（,X,Y,Z),.,5.,主窗口,程序测量区域的三个图标,准备：你可以找到用于测量程序准备的对话框,元素：你可以在这创建元素列表,特性：你可以看到你需要的元素的特性,.,CAD,图标介绍,刷,新,.,1.,创建新文件,：点击“,File”,中的“,NEW”,输入文件名，最好不要用中文,.,第二节、编程,.,测量程序准备工作表,完成此表格,7,项内容就完成了一个程序的编制,机器回零，每次开机时机器自动完成,建立基础坐标系,设置安全平面,设置安全,5,项,换探针、探针组并进行校核,设置坐标系特性，此项无需设置,设置温度补偿,.,2.,探针校正,：单击“”出现以下窗口,.,手动更换探针按钮,当前探针组,当前校正探针名与探针号（一致）,测量探针校正按钮,增加探针组,增加探针,校准模式,主探针校准按钮,校正精度,设置精度限制,针的类型,.,校正思想：利用主探针找准标准球的位置。测量探针根据主探针记录的标准球的位置对探针组进行校准。,A,、,校正主探针步骤：,1,）手动换主探针点击 跳出以下窗口,第二步：换上主探针（装在图示“,1”,的位置）,第一步：点击此处，跳出对话框，点“,OK”,5,秒后针会掉下来，做好接针的准备,点击此处，完全吸住吸盘。完成主探针的安装,第三步：将吸盘放在测头上，测头自动将吸盘吸住,.,2,）放置标准球：标准球尽量放在大理石中间区域。,3,）装完主探针之后跳出对话框选“,Masperprobe”,点击,OK.,4,）选择“,Tensor”,和“,sphere”,模式,4,）单击校正主探针按钮，点击,OK,，之后跳出一个窗口。可以开始主探针的校准,5,）操作控制盒。将主探针移到标准球球心的正上方打第一个点。之后,CNC,程序将自动完成主探针的校正,B,、校正测量探针步骤,1,）点击 将主探针换下，将需要用的测量探针装上。,2,）新建探针组，给测量探针组命名。,3,）给探针命名（与探针号一致），选取需要校核的针号。,4,）操作控制盒，将探针移到探针测量方向球心的正前方打第一个点，之后,CNC,程序将自动完成校正过程。,5,）校完第一个探针后，点击 添加另一个探针。,6,）重复以上步骤完成所有探针的校核。,7,）点击,OK,完成探针的校核。,注意：,1.CNC,首次自动运行时，保证手控制着速度旋钮。特别是校正,3,号和,4,号针，防止针杆撞击标准球杆上。,2.,盘形针手动校正时。相应的选择“,Manual”,和“,Disk”,.,单击白色梯形,框内,卸针,点击,OK,，,5,秒后吸盘掉下，,做好接针的准备,.,换上主探针，将吸盘放在测头上，之后按照以下步骤进行,点击此处，吸盘完全被吸住以后，,跳出此框，选择,Masterprobe,（主探针），点击,OK,。换针完成,.,手动打到沿着探针杆到标准球最近的点，,之后机器将自动完成校准,校准时测量力,校准时采点速度，对于比较细小的探针可以选择降低速度百分比。,从三坐标顶部俯视标准球得到的图形。,.,主探针校完之后，将主探针换下并换上测量探针。步骤和主探针校准前一样,.,装上测量探针，并对本探针组命名如图：,0914_1,为探针组名，先选,1,号针点击,OK,.,自动模式（常用）,六点模式（少用）,手动模式（盘形针用）,根据所校的针,是上面类别来选,择针的类型,分别是：球形针,盘形针,柱型针,上面,2,项设置完之后，点击此处,开始测量探针的校正。方法和主,探针的校正一样,完成一个探针的校正,（对于新探针点击增加另一根探针）,.,3.,建立坐标系,建立坐标系原则,：先确定其空转轴，再确定其面转轴，再确定其坐标原点。一般基本坐标系尽可能的与机器坐标系方向一致。,1,）主参考：空转轴，限制,2,个旋转自由度（通常用在,z,轴）,2,）第二参考：面转轴，限制另一个旋转自由度（所有元素都可确定面转）,3,）原点位置：,X,Y,Z,，值,+Z,+X,+Y,（机器坐标系）,.,参考元素怎么确定坐标系的方向？,坐标系的参考元素的选择：以零件图上基准所在的元素为建立坐标系的元素。,方向,点,任意方向,线,第一点指向第二点,面,面的法线方向,圆柱,轴线方向底圆圆心指向顶圆圆心,圆锥,轴向方向小圆圆心指向大圆圆心,.,坐标系建立步骤,1),将建立坐标系所需要的元素打出。,2),单击 按钮，跳出以下对话框,单击选取确定空转轴的元素,单击选取确定面转轴的元素,单击选取确定原点坐标的元素,.,面：确定空转轴，并确定原点的,Z,值,2-D,线：确定面转轴并确定原点的,Y,值,点：确定原点的,X,值,.,确定空转轴，面的法线方向,确定面转轴，圆心的轴线方向,确定原点的,X,值，圆心的,X,值为,0,确定原点的,Y,值，圆心的,Y,值为,0,确定原点的,Z,值，圆心的,Z,值为,0,修改空转轴方向，一般用默认的,+z,修改面转轴方向，任何元素都能确,定面转轴,.,打点方法：,匀速的（采点灯变绿时）靠近被测元素，眼睛观察探针，当探针接触表面时，此时别停止移动，继续移动探针前进,1-2mm,。直到控制盒上采点灯变成橙色。,当被测元素的点已打完，确认所打的点是否与被测元素一致。,一致：按下控制盒上“,return”,按钮或点击对话框上的“,OK”,不一致：点击,Comment,下的下拉菜单中将被测元素选进,此为采点灯,return,.,4.,设置安全面,安全面的作用：一个由六个面组成的安全区域围绕在工件及相关的夹具周围，通过此区域的设定以避免测针碰撞的危险。探针在这些面组成的区域之外运动以避免碰撞。,Calypso,只需两个位置即可定义零件的安全平面。即坐标系,X,、,Y,、,Z,的正方向和负方向上各找一个点。,建立按全面步骤：,1,）单击 ，跳出此对话框,2,）控制探针使其在远离零件,且在,X,、,Y,、,Z,的正方向的位置处，,按,3,下右手柄上方的按钮，在,X,、,Y,、,Z,轴负方向上按,3,下右手柄上的按钮。,3,）观察所建立的安全面是否将零件,包住。,包住：点击,OK,跳出对话框点“,NO”,为包住：重新打点，或调整对话框上的坐,标值直到将零件包住。,.,此为安全面，,它将零件包围住,.,5.,提取被测元素,完成坐标系和安全面的设置之后，可以对被测元素进行采点。,步骤：,1,）分析零件图，确定需要的特性及特性所在的元素,2,）选针：根据被测元素的位置选择相对应的探针,3,）打点：根据被测元素打所需要的点（如被测元素是一个圆柱，打,8,个点即可即在圆柱上打,2,个圆。）,4,）观察系统识别元素是否与被测元素一致。,5,）一致后点击控制盒上的“,return”,按钮或点击,OK,。,6,）切换到元素列表窗口，双击需要的元素，对需要的 特性进行勾取，勾取出来的特性将在报告中显示相关特性。对元素窗口中没有的特性可以单击菜单栏的“,size”,对需要的特性进行选择，单击,form and location,可以选择相对应的形位公差。,7,）切换到特性列表窗口，双击一个特性，对相关的特性输入名义值机上下偏差。,8,）提取下一个被测元素，直到所有的特性被测出。,.,此为元素的坐标值及自身特性,打勾之后，将在报告中显示出,Size,为元素的自身特性,Form and location,为元素的形位公差特性,双击,.,.,此为形位公差列表，,双击列表中特性查看实测值,输入公差,实测值,选取对应元素,.,6.,设置安全,5,项,所有特性被测出之后进行自动运行，自动运行之前先进行安全,5,项设置。安全,5,项是保证,CNC,程序自动运行时，安全可靠的前提。,包括,a.,安全平面：不同元素间采点需要走安全平面（如：测完一个圆柱，探针需退回到安全平面，从安全平面走到下一个元素处打另一个元素）。需要检查退回安全平面的方向是否会出现撞针等现象,b.,安全距离：测量空间斜孔时需要用到，通常情况下设为,0.,c.,回退距离：是指探测完一个元素的一个点返回的距离。探测同一个元素的不同点时走回退距离。需要对距离的长短进行设置。,d.,探针组：机器自动运行时所用的探针组,e.,探针：确认每一个元素所用的探针是否正确。,.,步骤：,1,）,单,击,.,2,）安全,5,项,回退距离设置,安全距离设置,安全平面方向设置,.,检查探针组,检查探针号,.,3,）回退安全平面方向设置,检查此处安,全平面方向，确定探针出入此平面是否安全,在此修,改方向,.,4,）安全距离设置（一般设为,0,）,此为安全距离值，即探针接近被测元素前的距离,在此修改值,（一般设为,0,）,.,5,）设置回退距离,设置回退距离,在此修改,.,6,）检查探针组,检查探针,组名是否,与当前探,针组同名,在此修改,.,7,）检查探针号,元素对应的探针,在此,修改,.,7.,温度补偿,测量机默认标准温度为,20,。若当前温度在不是,20,需要对温度进行补偿。,温度补偿时需要知道：,1,）当前温度,2,）被测零件的线膨胀系数,.,温度补偿,.,8.,自动运行,.,自动运行时点上勾清除,上次测量值,设置报告表头,测量所有元素,测量坐标系的选择,扫描完自动生成报告,扫描速度设置,扫描顺序设置,1.,按元素走,2.,按特征走,1,2,.,选中：删除以前测量的实际值（手动测量）,后重新测量,未选中：重新计算以前测量得到的实际结果,选择以前存在的基础坐标系，只有在工件位置没有移动时才选择此项,Manual Alignment,：手动打,Base,（基础坐标系），自动,Base,，自动运行。在工件移动较大时用,Current Alignment,：不走,Base,，完全自动运行。工件没有任何移动时用,与程序同名坐标系,：自动走,Base,，自动运行程序。工件有微小移动时用,.,所有项设置完之后，先将控制盒速度旋钮调为,0,，然后点击,OK,。,旋开速度旋钮，机器自动运行。此时，手要控制着速度旋钮并观察机器是否会出现撞针等现象。直到程序运行完成。,若观察到将会出现撞针等现象，迅速将旋钮旋到,0,或按下急停按钮。之后按下控制盒上的,ESC,退出当前程序，此时红灯变红。点击绿灯检查修改程序。,.,9.,测量方法,-,扫描,扫描是对所测元素机器进行打点，点数比较多，提高测量精度,.,扫描速度,扫描点数,扫描角度,扫描高度,.,举例说明：,1.,新建程序,.,.,2.,建立坐标系：,1,）打圆柱（,8,点）,.,2).,打平面,.,.,.,确定空转轴（圆柱,1,的轴线）,.,确定原点的,X,值（圆柱轴线的,X,值,),.,确定原点,Y,值（圆柱轴线的,Y,值）,.,确定原点,Z,值，平面与轴线交点的,Z,坐标,.,修改空转轴方向,.,所建坐标系,.,3.,建立安全平面,.,安全面,.,.,4.,开始测量,1,）打一个平面,.,2,）打一个圆柱,机器识别的是圆锥,改为圆柱,.,.,提取的所有元素,.,双击,勾取,修改名义值和上、,下偏差,.,元素中勾取之后在此显示，双击,实测值,.,构造元素,(,构造两面之间的距离）,.,.,面,2,到面,1,的垂线,.,勾取特性，两面之间的距离,.,两面之间的距离在特性表中显示出来,.,形状公差（圆柱的圆柱度）,.,选择元素,.,.,平面的平面度,.,.,位置公差（同轴度）,.,被测元素,基准,.,.,特性列表,.,4.,设置安全,5,项,.,1,）设置安全面,.,.,2,）安全距离,改为,0,.,3,）回退距离,.,4),探针组,.,.,5,）探针选择,.,5.,设置温度补偿,.,.,6.,自动运行,.,.,.,所有参数设置完后，将探针移到工件的上方，并将速度调为,0,，再点,OK,，回到控制盒上，慢慢旋开速度按钮，整个过程手要一直保持控制着速度旋钮,.,.,.,