三坐標測量機CAD數(shù)模導入功能迭代法建立坐標系
[2013-03-19]
摘要：虛擬測量就是在沒有實際工件的情況下對CAD模型在軟件中進行測量.虛擬測量可以通過對沒有尺寸數(shù)據(jù)的CAD模型進行測量,確定其各種尺寸參數(shù).但這不是虛擬測量的主要目的,虛擬測量的主要功能是為在脫機狀態(tài)下進行自動測量編程做服務(wù).
三坐標測量機作為一種高精度的通用測量設(shè)備已經(jīng)有了幾十年的發(fā)展歷史,其在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的使用越來越為廣泛,也越來越受到制造企業(yè)的重視.而三坐標測量軟件中自從可以對CAD功能的導入，更是將三坐標測量機的應(yīng)用領(lǐng)域和易用性推到一個新的高度。
三坐標測量機作為一種高精度的通用測量設(shè)備已經(jīng)有了幾十年的發(fā)展歷史,其在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的使用越來越為廣泛,也越來越受到制造企業(yè)的重視.而三坐標測量軟件中自從可以對CAD功能的導入，更是將三坐標測量機的應(yīng)用領(lǐng)域和易用性推到一個新的高度。
以下對CAD在三坐標測量中的應(yīng)用做簡要介紹。
虛擬測量.虛擬測量就是在沒有實際工件的情況下對CAD模型在軟件中進行測量.虛擬測量可以通過對沒有尺寸數(shù)據(jù)的CAD模型進行測量,確定其各種尺寸參數(shù).但這不是虛擬測量的主要目的,虛擬測量的主要功能是為在脫機狀態(tài)下進行自動測量編程做服務(wù).
虛擬測量.虛擬測量就是在沒有實際工件的情況下對CAD模型在軟件中進行測量.虛擬測量可以通過對沒有尺寸數(shù)據(jù)的CAD模型進行測量,確定其各種尺寸參數(shù).但這不是虛擬測量的主要目的,虛擬測量的主要功能是為在脫機狀態(tài)下進行自動測量編程做服務(wù).
三坐標測量軟件要進行虛擬測量時,先打開測量軟件,選擇脫機工作模式,然后導入所要測量的CAD模型,并將CAD模型對應(yīng)到選定的坐標系中即進行測量.根據(jù)所要測量的幾何元素,使用鼠標在CAD模型上點擊所要采點的位置,此時CAD模型上會顯示所采點的位置及其矢量方向.根據(jù)所測量的幾何要素的需要,可進行多次采點.當采夠所需要的點數(shù)后再在采點窗口中點確定,系統(tǒng)將會驅(qū)動虛擬測頭進行采點,并擬和出要測的幾何元素及其圖形.
評定位置公差.
在以往的三坐標測量軟件中，要對幾何元素的位置公差進行評定，必須手工輸入幾何元素的理論位置，然后再和實際測量得到的值進行比對，這樣對位置公差的評定很不方便.
當坐標測量機軟件引入CAD功能之后,就可以在軟件中對CAD模型進行測量,由于模型是設(shè)計出來的,所以對其進行測量所測得值既為幾何元素的理論值.在有了理論值之后,在對應(yīng)的坐標系下再對實際工件進行測量,即得到了所需幾何元素的實際值.這樣就可以對所測幾何元素的位置公差進行評定.
脫機編程.
在三坐標測量軟件沒有引入CAD功能之前,對測量程序的編制要求專業(yè)人員對應(yīng)圖紙進行編程,這種編程方法使用較為復雜,且對操作人員要求較高.
還有一種方法就是使用三坐標測量軟件的自學習編程功能,在對工件進行實際測量的同時自動生成測量程序.當再次測量同樣的工件時即可調(diào)用此程序進行自動測量.由于這種方法簡單易用,適應(yīng)面廣,因此在業(yè)內(nèi)被廣泛使用.但由于這種編程離不開實際工件,所以也就帶來了很多難以克服的缺點.
一.由于編程離不開硬件環(huán)境,必須要將給測量機配套的氣源等打開,使測量機能正常運行方能進行編程,這樣編成較為繁瑣.
二.編程離不開工件,所以就必須等工件加工完成后才能進行編程,這樣便會降低了工作效率從而影響生產(chǎn).
三坐標測量軟件中加入了導入CAD功能之后,由于可在脫機狀態(tài)下通過對CAD模型進行虛擬測量,從而可完成自學習編程的過程,因此解決了以上問題.無論生產(chǎn)是否進行,只要將設(shè)計部門設(shè)計的CAD圖紙文件輸入到測量軟件中，就可以進行編程.等工件加工完成就可以進行程序測量,這樣就大大提高的生產(chǎn)效率.其具體的方法是先在三坐標測量機軟件中打開要測量工件的CAD模型,然后打開測量程序自學習功能,建立好坐標系后就可以開始模擬對工件的測量.系統(tǒng)將自動生成測量程序,在程序編制完成之后,還可以在CAD環(huán)境中調(diào)用程序進行模擬測量,對程序進行驗證,找出運行過程中出現(xiàn)的錯誤測量路徑和采點,并對程序進行修正,將實際測量中可能出現(xiàn)的問題降到最低,也最大程度的保證了測量過程中的安全性.
在以往的三坐標測量軟件中，要對幾何元素的位置公差進行評定，必須手工輸入幾何元素的理論位置，然后再和實際測量得到的值進行比對，這樣對位置公差的評定很不方便.
當坐標測量機軟件引入CAD功能之后,就可以在軟件中對CAD模型進行測量,由于模型是設(shè)計出來的,所以對其進行測量所測得值既為幾何元素的理論值.在有了理論值之后,在對應(yīng)的坐標系下再對實際工件進行測量,即得到了所需幾何元素的實際值.這樣就可以對所測幾何元素的位置公差進行評定.
脫機編程.
在三坐標測量軟件沒有引入CAD功能之前,對測量程序的編制要求專業(yè)人員對應(yīng)圖紙進行編程,這種編程方法使用較為復雜,且對操作人員要求較高.
還有一種方法就是使用三坐標測量軟件的自學習編程功能,在對工件進行實際測量的同時自動生成測量程序.當再次測量同樣的工件時即可調(diào)用此程序進行自動測量.由于這種方法簡單易用,適應(yīng)面廣,因此在業(yè)內(nèi)被廣泛使用.但由于這種編程離不開實際工件,所以也就帶來了很多難以克服的缺點.
一.由于編程離不開硬件環(huán)境,必須要將給測量機配套的氣源等打開,使測量機能正常運行方能進行編程,這樣編成較為繁瑣.
二.編程離不開工件,所以就必須等工件加工完成后才能進行編程,這樣便會降低了工作效率從而影響生產(chǎn).
三坐標測量軟件中加入了導入CAD功能之后,由于可在脫機狀態(tài)下通過對CAD模型進行虛擬測量,從而可完成自學習編程的過程,因此解決了以上問題.無論生產(chǎn)是否進行,只要將設(shè)計部門設(shè)計的CAD圖紙文件輸入到測量軟件中，就可以進行編程.等工件加工完成就可以進行程序測量,這樣就大大提高的生產(chǎn)效率.其具體的方法是先在三坐標測量機軟件中打開要測量工件的CAD模型,然后打開測量程序自學習功能,建立好坐標系后就可以開始模擬對工件的測量.系統(tǒng)將自動生成測量程序,在程序編制完成之后,還可以在CAD環(huán)境中調(diào)用程序進行模擬測量,對程序進行驗證,找出運行過程中出現(xiàn)的錯誤測量路徑和采點,并對程序進行修正,將實際測量中可能出現(xiàn)的問題降到最低,也最大程度的保證了測量過程中的安全性.
坐標測量機應(yīng)用三個點、二個圓作為特征元素建立迭代坐標系。具體操作步驟如下：
一、由理論值創(chuàng)建程序
新建零件程序----
配置測頭系統(tǒng)；
導入CAD模型，并進行相關(guān)圖形處理與操作；
確認程序開頭為“手動”模式；
選擇“自動特征”，打開自動測量矢量點對話框；
確定當前模式為“曲面模式”；
用鼠標在CAD模型“點1”位置點擊一下，注意此點的法線矢量方向，對照工件圖紙的要求，在“自動測量”界面中對該點的坐標值進行相應(yīng)的更改，點擊“查找（F）”按鈕；在不激活“測量”的前提下，點擊“創(chuàng)建”；（注意：設(shè)置“移動”距離）；
此時DMIS將自動在編輯窗口中創(chuàng)建該點的程序，同時在視圖窗口中出現(xiàn)“點1”的標識；
如上步驟，創(chuàng)建其余2點程序；
打開自動測量圓界面，按照有CAD模型的工件方法及步驟進行測量，并配置相關(guān)測量參數(shù)，不激活“測量”選項的情況下點擊“創(chuàng)建”按鈕，產(chǎn)生測圓的程序及標識；（注意：若參與迭代的特征元素有圓，必須在參數(shù)“起始”、“永久”、“間隙”三項參數(shù)中鍵入數(shù)值，“起始”、“永久”必須為“3”）
按此方法創(chuàng)建“圓1、圓2”的程序；
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一、由理論值創(chuàng)建程序
新建零件程序----
配置測頭系統(tǒng)；
導入CAD模型，并進行相關(guān)圖形處理與操作；
確認程序開頭為“手動”模式；
選擇“自動特征”，打開自動測量矢量點對話框；
確定當前模式為“曲面模式”；
用鼠標在CAD模型“點1”位置點擊一下，注意此點的法線矢量方向，對照工件圖紙的要求，在“自動測量”界面中對該點的坐標值進行相應(yīng)的更改，點擊“查找（F）”按鈕；在不激活“測量”的前提下，點擊“創(chuàng)建”；（注意：設(shè)置“移動”距離）；
此時DMIS將自動在編輯窗口中創(chuàng)建該點的程序，同時在視圖窗口中出現(xiàn)“點1”的標識；
如上步驟，創(chuàng)建其余2點程序；
打開自動測量圓界面，按照有CAD模型的工件方法及步驟進行測量，并配置相關(guān)測量參數(shù)，不激活“測量”選項的情況下點擊“創(chuàng)建”按鈕，產(chǎn)生測圓的程序及標識；（注意：若參與迭代的特征元素有圓，必須在參數(shù)“起始”、“永久”、“間隙”三項參數(shù)中鍵入數(shù)值，“起始”、“永久”必須為“3”）
按此方法創(chuàng)建“圓1、圓2”的程序；
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二、手動操縱機器，產(chǎn)生實測值
將所有的理論值創(chuàng)建的程序進行標記（光標選中程序段，點擊快捷鍵“F3”），執(zhí)行此三個矢量點、二個圓的程序，在DMIS軟件的提示下，手動采集特征元素；（注意：打圓時先打表面三點）
將所有的理論值創(chuàng)建的程序進行標記（光標選中程序段，點擊快捷鍵“F3”），執(zhí)行此三個矢量點、二個圓的程序，在DMIS軟件的提示下，手動采集特征元素；（注意：打圓時先打表面三點）
三、按照相應(yīng)的規(guī)則配置參數(shù)，進行自動迭代
將光標移動到程序的末尾，打開“插入---坐標系---新建”界面，點擊“迭代法”；
點擊“迭代法”按鈕之后，迭代法建立零件坐標系的界面就打開了；
在左下角的特征列表中選擇相應(yīng)的特征元素，“點1”、“點2”、“點3”，點擊上圖的“選擇”按鈕，這樣，PCS的一個軸向就確定了，同時“找正”選項前面的選擇點自動調(diào)轉(zhuǎn)到“旋轉(zhuǎn)”；
再選擇“圓1”、“圓2”，點擊功能按鈕“選擇”
最后，選擇特征元素“圓2”，“原點”、“選擇”，PCS的坐標軸向、原點確定完畢；
創(chuàng)建迭代法坐標系， 點擊“確定”按鈕，DMIS 將提示：
將光標移動到程序的末尾，打開“插入---坐標系---新建”界面，點擊“迭代法”；
點擊“迭代法”按鈕之后，迭代法建立零件坐標系的界面就打開了；
在左下角的特征列表中選擇相應(yīng)的特征元素，“點1”、“點2”、“點3”，點擊上圖的“選擇”按鈕，這樣，PCS的一個軸向就確定了，同時“找正”選項前面的選擇點自動調(diào)轉(zhuǎn)到“旋轉(zhuǎn)”；
再選擇“圓1”、“圓2”，點擊功能按鈕“選擇”
最后，選擇特征元素“圓2”，“原點”、“選擇”，PCS的坐標軸向、原點確定完畢；
創(chuàng)建迭代法坐標系， 點擊“確定”按鈕，DMIS 將提示：
點擊“是”按鈕，DMIS 將提示：
確認測頭是否在安全位置，然后，點擊 “確定”，DMIS 將自動在工件第一點的位置自動測量；測量完畢，DMIS將給出測量第二點的提示信息，再自動測量第二點，第三點，圓1、圓2；當三點、二圓測量完畢，如果某點未在點目標半徑范圍之內(nèi)，DMIS將再次進行迭代，直至所有點都在目標半徑之內(nèi)，迭代結(jié)束。此時，迭代窗口自動關(guān)閉，只出現(xiàn)新建坐標系功能對話框菜單，點擊坐標系功能對話框上的“ 確定” 按鈕，完成迭代法建坐標系過程。以上操作步驟為迭代法建立時的一般思路及步驟，具體情況要按照工件的實際情況而來.
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