三座標測量儀三軸均有氣源制動開關及微動裝置,可實現單軸的精密傳動,採用高效能資料採集系統。
作用:應用於產品設計、模具裝備、齒輪測量、葉片測量機械製造、工裝夾具、汽模配件、電子電器等精密測量。
使用方法:
三座標測量機(CMM)的測量方式通常可分為接觸式測量、非接觸式測量和接觸與非接觸並用式測量。
其中,接觸測量方式常用於機加工產品、壓制成型產品、金屬膜等的測量。為了分析工件加工資料,或為逆向工程提供工件原始資訊,經常需要用三座標測量機對被測工件表面進行資料點掃描。本文以三座標的FOUNCTION-PRO型三座標測量機為例,介紹三座標測量機的幾種常用掃描方法及其操作步驟。
三座標測量機的掃描操作是應用PC DMIS程式在被測物體表面的特定區域內進行資料點採集,該區域可以是一條線、一個面片、零件的一個截面、零件的曲線或距邊緣一定距離的周線等。掃描型別與測量模式、測頭型別以及是否有CAD檔案等有關,控制螢幕上的“掃描”(Scan)選項由狀態按鈕(手動/DCC)決定。若採用DCC方式測量,又有CAD檔案,則可供選用的掃描方式有“開線”(Open Linear)、“閉線”(Closed Linear)、“面片”(Patch)、“截面”(Section)和“周線”(Perimeter)掃描;若採用DCC方式測量,而只有線框型CAD檔案,則可選用“開線”(Open Linear)、“閉線”(Closed Linear)和“面片”(Patch)掃描方式;若採用手動測量模式,則只能使用基本的“手動觸發掃描”(Manul TTP Scan)方式;若採用手動測量方式並使用剛性測頭,則可用選項為“固定間隔”(Fixed Delta)、“變化間隔”(Variable Delta)、“時間間隔”(Time Delta)和“主體軸向掃描”(Body Axis Scan)方式。
下面詳細介紹在DCC狀態下,進入“功能”(Utility)選單選取“掃描”(Scan)選項後可供選擇的五種掃描方式:
開線掃描(Open Linear Scan)
開線掃描是最基本的掃描方式。測頭從起始點開始,沿一定方向並按預定步長進行掃描,直至終止點。開線掃描可分為有、無CAD模型兩種情況。
(1)無CAD模型
如被測工件無CAD模型,首先輸入邊界點(Boundary Points)的名義值。開啟對話方塊中的“邊界點”選項後,先點選“1”,輸入掃描起始點資料;然後雙擊“D”,輸入方向點(表示掃描方向的座標點)的新的X、Y、Z座標值;最後雙擊“2”,輸入掃描終點資料。
第二項輸入步長。在“掃描”對話方塊(Scan Dialog)中“方向1技術”(Direction 1 Tech)欄中的“最大”(Max Inc)欄中輸入一個新步長值。
(2)有CAD模型
如被測工件有CAD模型,開始掃描時用滑鼠左鍵點選CAD模型的相應表面,PC DMIS程式將在CAD模型上生成一點並加標誌“1”表示為掃描起始點;然後點選下一點定義掃描方向;最後點選終點(或邊界點)並標誌為“2”。在“1”和“2”之間連線。對於每一所選點,PC DMIS已在對話方塊中輸入相應座標值及向量。確定步長及其它選項(如安全平面、單點等)後,點選“測量”,然後點選“建立”。
2.閉線掃描(Closed Linear Scan)
閉線掃描方式允許掃描內表面或外表面,它只需“起點”和“方向點”兩個值(PC DMIS程式將起點也作為終點)。
(1)資料輸入操作
雙擊邊界點“1”,在編輯對話方塊中輸入位置;雙擊方向點“D”,輸入座標值;選擇掃描型別(“線性”或“變數”),輸入步長,定義觸測型別(“向量”、“表面”或“邊緣”);雙擊“初始向量”,輸入第“1”點的向量,檢查截面向量;鍵入其它選項後,點選“建立”。
(2)有CAD模型的閉線掃描
如被測工件有CAD模型,測量前確認“閉線掃描”;首先點選表面起始點,在CAD模型上生成符號“1”(點選時表面和邊界點被加亮,以便選擇正確的表面);然後點選掃描方向點;PC DMIS將在對話方塊中給出所選位置點相應的座標及向量;選擇掃描控制方式、步長及其它選項後,點選“建立”。
3.面片掃描(Patch Scan)
面片掃描方式允許掃描一個區域而不再是掃描線。應用該掃描方式至少需要四個邊界點資訊,即開始點、方向點、掃描長度和掃描寬度。PC DMIS可根據基本(或預設)資訊給出的邊界點1、2、3確定三角形面片,掃描方向則由D的座標值決定;若增加了第四或第五個邊界點,則面片可以為四方形或五邊形。
採用面片掃描方式時,在複選框中選擇“閉線掃描”,表示掃描一個封閉元素(如圓柱、圓錐、槽等),然後輸入起始點、終止點和方向點。終止點位置表示掃描被測元素時向上或向下移動的距離;用起始點、方向點和起始向量可定義截平面向量(通常該向量平行於被測元素)。現以建立四邊形面片為例,介紹面片掃描的幾種定義方式:
(1)鍵入座標值方式
雙擊邊界點“1”,輸入起始點座標值X、Y、Z;雙擊邊界方向點“D”,輸入掃描方向點座標值;雙擊邊界點“2”,輸入確定第一方向的掃描寬度;雙擊邊界點“3”,輸入確定第二方向的掃描寬度;點選“3”,然後按“新增”按鈕,對話方塊給出第四個邊界點;雙擊邊界點“4”,輸入終止點座標值;選擇掃描所需的步長(各點間的步距)和最大步長(1、2兩點間的步長)值後,點選“建立”。(2)觸測方式
選定“面片掃描”方式,用座標測量機草作盤在所需起始點位置觸測第一點,該點座標值將顯示在“邊界點”對話方塊的“#1”項內;然後觸測第二點,該點代表掃描第一方向的終止點,其座標值將顯示在對話方塊的“D”項內;然後觸測第三點,該點代表掃描面片寬度,其座標值將顯示在對話方塊的“#3”項內;點選“3”,選擇“新增”,可在清單上新增第四點;觸測終止點,將關閉對話方塊。最後定義掃描行距和步長兩個方向資料;選擇掃描觸測型別及所需選項後,點選“建立”。
(3)CAD曲面模型方式
該掃描方式只適用於有CAD曲面模型的工件。首先選定“面片掃描”方式,左鍵點選CAD工作表面;加亮“邊界點”對話方塊中的“1”,左鍵點選曲面上的掃描起始點;然後加亮“D”,點選曲面定義方向點;點選曲面定義掃描寬度(#2);點選曲面定義掃描上寬度(#3);點選“3”,選擇“新增”,新增附加點“4”,加亮“4”,點選定義掃描終止點,關閉對話方塊。定義兩個方向的步長及選擇所需選項後,點選“建立”。
4.截面掃描(Section Scan)
截面掃描方式僅適用於有CAD曲面模型的工件,它允許對工件的某一截面進行掃描,掃描截面既可沿X、Y、Z軸方向,也可與座標軸成一定角度。透過定義步長可進行多個截面掃描。可在對話方塊中設定截面掃描的邊界點。按“剖切CAD”轉換按鈕,可在CAD曲面模型內尋找任何孔,並可採用與開線掃描類似方式定義其邊界線,PCDMIS程式將使掃描路徑自動避開CAD曲面模型中的孔。按使用者定義表面剖切CAD的方法為:進入“邊界點”選項;進入“CAD元素選擇”框;選擇表面;在不清除“CAD元素選擇”框的情況下,選擇“剖切CAD”選項。此時PC DMIS程式將切割所選表面尋找孔。若CAD曲面模型中無定義孔,就沒有必要選“剖切CAD”選項,此時PC DMIS將按定義的起始、終止邊界點進行掃描。對於有多個曲面的複雜CAD圖形,可對不同曲面分組剖切,*#將剖切限制在區域性CAD曲面模型上。
5.邊界掃描(Perimeter Scan)
邊界掃描方式僅適用於有CAD曲面模型的工件。該掃描方式採用CAD數學模型計算掃描路徑,該路徑與邊界或外輪廓偏置一定距離(由使用者選定)。建立邊界掃描時,首先選定“邊界掃描”選項;若為內邊界掃描,則在對話方塊中選擇“內邊界掃描”;選擇工作曲面時,啟動“選擇”複選框,每選一個曲面則加亮一個,選定所有期望曲面後,退出複選框;點選表面確定掃描起始點;在同一表面上點選確定掃描方向點;點選表面確定掃描終止點,若不給出終止點,則起始點即為終止點;在“掃描構造”編輯框內輸入相應值(包括“增值”、“CAD公差”等);選擇“計算邊界”選項,計算掃描邊界;確認偏差值正確後,按“產生測點”按鈕,PC DMIS程式將自動計算執行掃描的理論值;點選“建立”。
三座標測量儀三軸均有氣源制動開關及微動裝置,可實現單軸的精密傳動,採用高效能資料採集系統。
作用:應用於產品設計、模具裝備、齒輪測量、葉片測量機械製造、工裝夾具、汽模配件、電子電器等精密測量。
使用方法:
三座標測量機(CMM)的測量方式通常可分為接觸式測量、非接觸式測量和接觸與非接觸並用式測量。
其中,接觸測量方式常用於機加工產品、壓制成型產品、金屬膜等的測量。為了分析工件加工資料,或為逆向工程提供工件原始資訊,經常需要用三座標測量機對被測工件表面進行資料點掃描。本文以三座標的FOUNCTION-PRO型三座標測量機為例,介紹三座標測量機的幾種常用掃描方法及其操作步驟。
三座標測量機的掃描操作是應用PC DMIS程式在被測物體表面的特定區域內進行資料點採集,該區域可以是一條線、一個面片、零件的一個截面、零件的曲線或距邊緣一定距離的周線等。掃描型別與測量模式、測頭型別以及是否有CAD檔案等有關,控制螢幕上的“掃描”(Scan)選項由狀態按鈕(手動/DCC)決定。若採用DCC方式測量,又有CAD檔案,則可供選用的掃描方式有“開線”(Open Linear)、“閉線”(Closed Linear)、“面片”(Patch)、“截面”(Section)和“周線”(Perimeter)掃描;若採用DCC方式測量,而只有線框型CAD檔案,則可選用“開線”(Open Linear)、“閉線”(Closed Linear)和“面片”(Patch)掃描方式;若採用手動測量模式,則只能使用基本的“手動觸發掃描”(Manul TTP Scan)方式;若採用手動測量方式並使用剛性測頭,則可用選項為“固定間隔”(Fixed Delta)、“變化間隔”(Variable Delta)、“時間間隔”(Time Delta)和“主體軸向掃描”(Body Axis Scan)方式。
下面詳細介紹在DCC狀態下,進入“功能”(Utility)選單選取“掃描”(Scan)選項後可供選擇的五種掃描方式:
開線掃描(Open Linear Scan)
開線掃描是最基本的掃描方式。測頭從起始點開始,沿一定方向並按預定步長進行掃描,直至終止點。開線掃描可分為有、無CAD模型兩種情況。
(1)無CAD模型
如被測工件無CAD模型,首先輸入邊界點(Boundary Points)的名義值。開啟對話方塊中的“邊界點”選項後,先點選“1”,輸入掃描起始點資料;然後雙擊“D”,輸入方向點(表示掃描方向的座標點)的新的X、Y、Z座標值;最後雙擊“2”,輸入掃描終點資料。
第二項輸入步長。在“掃描”對話方塊(Scan Dialog)中“方向1技術”(Direction 1 Tech)欄中的“最大”(Max Inc)欄中輸入一個新步長值。
(2)有CAD模型
如被測工件有CAD模型,開始掃描時用滑鼠左鍵點選CAD模型的相應表面,PC DMIS程式將在CAD模型上生成一點並加標誌“1”表示為掃描起始點;然後點選下一點定義掃描方向;最後點選終點(或邊界點)並標誌為“2”。在“1”和“2”之間連線。對於每一所選點,PC DMIS已在對話方塊中輸入相應座標值及向量。確定步長及其它選項(如安全平面、單點等)後,點選“測量”,然後點選“建立”。
2.閉線掃描(Closed Linear Scan)
閉線掃描方式允許掃描內表面或外表面,它只需“起點”和“方向點”兩個值(PC DMIS程式將起點也作為終點)。
(1)資料輸入操作
雙擊邊界點“1”,在編輯對話方塊中輸入位置;雙擊方向點“D”,輸入座標值;選擇掃描型別(“線性”或“變數”),輸入步長,定義觸測型別(“向量”、“表面”或“邊緣”);雙擊“初始向量”,輸入第“1”點的向量,檢查截面向量;鍵入其它選項後,點選“建立”。
(2)有CAD模型的閉線掃描
如被測工件有CAD模型,測量前確認“閉線掃描”;首先點選表面起始點,在CAD模型上生成符號“1”(點選時表面和邊界點被加亮,以便選擇正確的表面);然後點選掃描方向點;PC DMIS將在對話方塊中給出所選位置點相應的座標及向量;選擇掃描控制方式、步長及其它選項後,點選“建立”。
3.面片掃描(Patch Scan)
面片掃描方式允許掃描一個區域而不再是掃描線。應用該掃描方式至少需要四個邊界點資訊,即開始點、方向點、掃描長度和掃描寬度。PC DMIS可根據基本(或預設)資訊給出的邊界點1、2、3確定三角形面片,掃描方向則由D的座標值決定;若增加了第四或第五個邊界點,則面片可以為四方形或五邊形。
採用面片掃描方式時,在複選框中選擇“閉線掃描”,表示掃描一個封閉元素(如圓柱、圓錐、槽等),然後輸入起始點、終止點和方向點。終止點位置表示掃描被測元素時向上或向下移動的距離;用起始點、方向點和起始向量可定義截平面向量(通常該向量平行於被測元素)。現以建立四邊形面片為例,介紹面片掃描的幾種定義方式:
(1)鍵入座標值方式
雙擊邊界點“1”,輸入起始點座標值X、Y、Z;雙擊邊界方向點“D”,輸入掃描方向點座標值;雙擊邊界點“2”,輸入確定第一方向的掃描寬度;雙擊邊界點“3”,輸入確定第二方向的掃描寬度;點選“3”,然後按“新增”按鈕,對話方塊給出第四個邊界點;雙擊邊界點“4”,輸入終止點座標值;選擇掃描所需的步長(各點間的步距)和最大步長(1、2兩點間的步長)值後,點選“建立”。(2)觸測方式
選定“面片掃描”方式,用座標測量機草作盤在所需起始點位置觸測第一點,該點座標值將顯示在“邊界點”對話方塊的“#1”項內;然後觸測第二點,該點代表掃描第一方向的終止點,其座標值將顯示在對話方塊的“D”項內;然後觸測第三點,該點代表掃描面片寬度,其座標值將顯示在對話方塊的“#3”項內;點選“3”,選擇“新增”,可在清單上新增第四點;觸測終止點,將關閉對話方塊。最後定義掃描行距和步長兩個方向資料;選擇掃描觸測型別及所需選項後,點選“建立”。
(3)CAD曲面模型方式
該掃描方式只適用於有CAD曲面模型的工件。首先選定“面片掃描”方式,左鍵點選CAD工作表面;加亮“邊界點”對話方塊中的“1”,左鍵點選曲面上的掃描起始點;然後加亮“D”,點選曲面定義方向點;點選曲面定義掃描寬度(#2);點選曲面定義掃描上寬度(#3);點選“3”,選擇“新增”,新增附加點“4”,加亮“4”,點選定義掃描終止點,關閉對話方塊。定義兩個方向的步長及選擇所需選項後,點選“建立”。
4.截面掃描(Section Scan)
截面掃描方式僅適用於有CAD曲面模型的工件,它允許對工件的某一截面進行掃描,掃描截面既可沿X、Y、Z軸方向,也可與座標軸成一定角度。透過定義步長可進行多個截面掃描。可在對話方塊中設定截面掃描的邊界點。按“剖切CAD”轉換按鈕,可在CAD曲面模型內尋找任何孔,並可採用與開線掃描類似方式定義其邊界線,PCDMIS程式將使掃描路徑自動避開CAD曲面模型中的孔。按使用者定義表面剖切CAD的方法為:進入“邊界點”選項;進入“CAD元素選擇”框;選擇表面;在不清除“CAD元素選擇”框的情況下,選擇“剖切CAD”選項。此時PC DMIS程式將切割所選表面尋找孔。若CAD曲面模型中無定義孔,就沒有必要選“剖切CAD”選項,此時PC DMIS將按定義的起始、終止邊界點進行掃描。對於有多個曲面的複雜CAD圖形,可對不同曲面分組剖切,*#將剖切限制在區域性CAD曲面模型上。
5.邊界掃描(Perimeter Scan)
邊界掃描方式僅適用於有CAD曲面模型的工件。該掃描方式採用CAD數學模型計算掃描路徑,該路徑與邊界或外輪廓偏置一定距離(由使用者選定)。建立邊界掃描時,首先選定“邊界掃描”選項;若為內邊界掃描,則在對話方塊中選擇“內邊界掃描”;選擇工作曲面時,啟動“選擇”複選框,每選一個曲面則加亮一個,選定所有期望曲面後,退出複選框;點選表面確定掃描起始點;在同一表面上點選確定掃描方向點;點選表面確定掃描終止點,若不給出終止點,則起始點即為終止點;在“掃描構造”編輯框內輸入相應值(包括“增值”、“CAD公差”等);選擇“計算邊界”選項,計算掃描邊界;確認偏差值正確後,按“產生測點”按鈕,PC DMIS程式將自動計算執行掃描的理論值;點選“建立”。