三坐标测量仪有什么作用？如何正确的使用？-乐橙电脑

乐橙电脑三轴均有气源制动开关及微动装置，可实现单轴的精密传动，采用高性能数据采集系统。

作用：应用于产品设计、模具装备、齿轮测量、叶片测量机械制造、工装夹具、汽模配件、电子电器等精密测量。

使用方法：

乐橙电脑(cmm)的测量方式通常可分为接触式测量、非接触式测量和接触与非接触并用式测量。

其中，接触测量方式常用于机加工产品、压制成型产品、金属膜等的测量。为了分析工件加工数据，或为逆向工程提供工件原始信息，经常需要用三坐标测量机对被测工件表面进行数据点扫描。本文以三坐标的founction-pro型三坐标测量机为例，介绍三坐标测量机的几种常用扫描方法及其操作步骤。

三坐标测量机的扫描操作是应用pc dmis程序在被测物体表面的特定区域内进行数据点采集，该区域可以是一条线、一个面片、零件的一个截面、零件的曲线或距边缘一定距离的周线等。扫描类型与测量模式、测头类型以及是否有cad文件等有关，控制屏幕上的“扫描”(scan)选项由状态按钮(手动/dcc)决定。若采用dcc方式测量，又有cad文件，则可供选用的扫描方式有“开线”(open linear)、“闭线”(closed linear)、“面片”(patch)、“截面”(section)和“周线”(perimeter)扫描；若采用dcc方式测量，而只有线框型cad文件，则可选用“开线”(open linear)、“闭线”(closed linear)和“面片”(patch)扫描方式；若采用手动测量模式，则只能使用基本的“手动触发扫描”(manul ttp scan)方式；若采用手动测量方式并使用刚性测头，则可用选项为“固定间隔”(fixed delta)、“变化间隔”(variable delta)、“时间间隔”(time delta)和“主体轴向扫描”(body axis scan)方式。

下面详细介绍在dcc状态下，进入“功能”(utility)菜单选取“扫描”(scan)选项后可供选择的五种扫描方式：

开线扫描(open linear scan)

开线扫描是最基本的扫描方式。测头从起始点开始，沿一定方向并按预定步长进行扫描，直至终止点。开线扫描可分为有、无cad模型两种情况。

(1)无cad模型

如被测工件无cad模型，首先输入边界点(boundary points)的名义值。打开对话框中的“边界点”选项后，先点击“1”，输入扫描起始点数据；然后双击“d”，输入方向点(表示扫描方向的坐标点)的新的x、y、z坐标值；最后双击“2”，输入扫描终点数据。

第二项输入步长。在“扫描”对话框(scan dialog)中“方向1技术”(direction 1 tech)栏中的“最大”(max inc)栏中输入一个新步长值。

最后检查设定的方向矢量是否正确，该矢量定义了扫描开始后第一测量点表面的法矢、截面以及扫描结束前最后一点的表面法矢。当所有数据输入完成后点击“创建”。

(2)有cad模型

如被测工件有cad模型，开始扫描时用鼠标左键点击cad模型的相应表面，pc dmis程序将在cad模型上生成一点并加标志“1”表示为扫描起始点；然后点击下一点定义扫描方向；最后点击终点(或边界点)并标志为“2”。在“1”和“2”之间连线。对于每一所选点，pc dmis已在对话框中输入相应坐标值及矢量。确定步长及其它选项(如安全平面、单点等)后，点击“测量”，然后点击“创建”。

2.闭线扫描(closed linear scan)

闭线扫描方式允许扫描内表面或外表面，它只需“起点”和“方向点”两个值(pc dmis程序将起点也作为终点)。

(1)数据输入操作

双击边界点“1”，在编辑对话框中输入位置；双击方向点“d”，输入坐标值；选择扫描类型(“线性”或“变量”)，输入步长，定义触测类型(“矢量”、“表面”或“边缘”)；双击“初始矢量”，输入第“1”点的矢量，检查截面矢量；键入其它选项后，点击“创建”。

也可使用坐标测量机操作盘触测被测工件表面的第一测点，然后触测方向点，pc dmis程序将把测量值自动放入对话框，并自动计算初始矢量。选择扫描控制方式、测点类型及其它选项后，点击“创建”。

(2)有cad模型的闭线扫描

如被测工件有cad模型，测量前确认“闭线扫描”；首先点击表面起始点，在cad模型上生成符号“1”(点击时表面和边界点被加亮，以便选择正确的表面)；然后点击扫描方向点；pc dmis将在对话框中给出所选位置点相应的坐标及矢量；选择扫描控制方式、步长及其它选项后，点击“创建”。

3.面片扫描(patch scan)

面片扫描方式允许扫描一个区域而不再是扫描线。应用该扫描方式至少需要四个边界点信息，即开始点、方向点、扫描长度和扫描宽度。pc dmis可根据基本(或缺省)信息给出的边界点1、2、3确定三角形面片，扫描方向则由d的坐标值决定；若增加了第四或第五个边界点，则面片可以为四方形或五边形。

采用面片扫描方式时，在复选框中选择“闭线扫描”，表示扫描一个封闭元素(如圆柱、圆锥、槽等)，然后输入起始点、终止点和方向点。终止点位置表示扫描被测元素时向上或向下移动的距离；用起始点、方向点和起始矢量可定义截平面矢量(通常该矢量平行于被测元素)。现以创建四边形面片为例，介绍面片扫描的几种定义方式：

(1)键入坐标值方式

双击边界点“1”，输入起始点坐标值x、y、z；双击边界方向点“d”，输入扫描方向点坐标值；双击边界点“2”，输入确定第一方向的扫描宽度；双击边界点“3”，输入确定第二方向的扫描宽度；点击“3”，然后按“添加”按钮，对话框给出第四个边界点；双击边界点“4”，输入终止点坐标值；选择扫描所需的步长(各点间的步距)和最大步长(1、2两点间的步长)值后，点击“创建”。(2)触测方式

选定“面片扫描”方式，用坐标测量机草作盘在所需起始点位置触测第一点，该点坐标值将显示在“边界点”对话框的“#1”项内；然后触测第二点，该点代表扫描第一方向的终止点，其坐标值将显示在对话框的“d”项内；然后触测第三点，该点代表扫描面片宽度，其坐标值将显示在对话框的“#3”项内；点击“3”，选择“添加”，可在清单上添加第四点；触测终止点，将关闭对话框。最后定义扫描行距和步长两个方向数据；选择扫描触测类型及所需选项后，点击“创建”。

(3)cad曲面模型方式

该扫描方式只适用于有cad曲面模型的工件。首先选定“面片扫描”方式，左键点击cad工作表面；加亮“边界点”对话框中的“1”，左键点击曲面上的扫描起始点；然后加亮“d”，点击曲面定义方向点；点击曲面定义扫描宽度(#2)；点击曲面定义扫描上宽度(#3)；点击“3”，选择“添加”，添加附加点“4”，加亮“4”，点击定义扫描终止点，关闭对话框。定义两个方向的步长及选择所需选项后，点击“创建”。

4.截面扫描(section scan)

截面扫描方式仅适用于有cad曲面模型的工件，它允许对工件的某一截面进行扫描，扫描截面既可沿x、y、z轴方向，也可与坐标轴成一定角度。通过定义步长可进行多个截面扫描。可在对话框中设置截面扫描的边界点。按“剖切cad”转换按钮，可在cad曲面模型内寻找任何孔，并可采用与开线扫描类似方式定义其边界线，pcdmis程序将使扫描路径自动避开cad曲面模型中的孔。按用户定义表面剖切cad的方法为：进入“边界点”选项；进入“cad元素选择”框；选择表面；在不清除“cad元素选择”框的情况下，选择“剖切cad”选项。此时pc dmis程序将切割所选表面寻找孔。若cad曲面模型中无定义孔，就没有必要选“剖切cad”选项，此时pc dmis将按定义的起始、终止边界点进行扫描。对于有多个曲面的复杂cad图形，可对不同曲面分组剖切，将剖切限制在局部cad曲面模型上。

5.边界扫描(perimeter scan)

边界扫描方式仅适用于有cad曲面模型的工件。该扫描方式采用cad数学模型计算扫描路径，该路径与边界或外轮廓偏置一定距离(由用户选定)。创建边界扫描时，首先选定“边界扫描”选项；若为内边界扫描，则在对话框中选择“内边界扫描”；选择工作曲面时，启动“选择”复选框，每选一个曲面则加亮一个，选定所有期望曲面后，退出复选框；点击表面确定扫描起始点；在同一表面上点击确定扫描方向点；点击表面确定扫描终止点，若不给出终止点，则起始点即为终止点；在“扫描构造”编辑框内输入相应值(包括“增值”、“cad公差”等)；选择“计算边界”选项，计算扫描边界；确认偏差值正确后，按“产生测点”按钮，pc dmis程序将自动计算执行扫描的理论值；点击“创建”。