三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)CAD數(shù)模導(dǎo)入功能迭代法建立坐標(biāo)系
[2013-03-19]
摘要：虛擬測(cè)量就是在沒(méi)有實(shí)際工件的情況下對(duì)CAD模型在軟件中進(jìn)行測(cè)量.虛擬測(cè)量可以通過(guò)對(duì)沒(méi)有尺寸數(shù)據(jù)的CAD模型進(jìn)行測(cè)量,確定其各種尺寸參數(shù).但這不是虛擬測(cè)量的主要目的,虛擬測(cè)量的主要功能是為在脫機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量編程做服務(wù).
三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)作為一種高精度的通用測(cè)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(lái)越為廣泛,也越來(lái)越受到制造企業(yè)的重視.而三坐標(biāo)測(cè)量軟件中自從可以對(duì)CAD功能的導(dǎo)入，更是將三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域和易用性推到一個(gè)新的高度。
三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)作為一種高精度的通用測(cè)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(lái)越為廣泛,也越來(lái)越受到制造企業(yè)的重視.而三坐標(biāo)測(cè)量軟件中自從可以對(duì)CAD功能的導(dǎo)入，更是將三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域和易用性推到一個(gè)新的高度。
以下對(duì)CAD在三坐標(biāo)測(cè)量中的應(yīng)用做簡(jiǎn)要介紹。
虛擬測(cè)量.虛擬測(cè)量就是在沒(méi)有實(shí)際工件的情況下對(duì)CAD模型在軟件中進(jìn)行測(cè)量.虛擬測(cè)量可以通過(guò)對(duì)沒(méi)有尺寸數(shù)據(jù)的CAD模型進(jìn)行測(cè)量,確定其各種尺寸參數(shù).但這不是虛擬測(cè)量的主要目的,虛擬測(cè)量的主要功能是為在脫機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量編程做服務(wù).
虛擬測(cè)量.虛擬測(cè)量就是在沒(méi)有實(shí)際工件的情況下對(duì)CAD模型在軟件中進(jìn)行測(cè)量.虛擬測(cè)量可以通過(guò)對(duì)沒(méi)有尺寸數(shù)據(jù)的CAD模型進(jìn)行測(cè)量,確定其各種尺寸參數(shù).但這不是虛擬測(cè)量的主要目的,虛擬測(cè)量的主要功能是為在脫機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量編程做服務(wù).
三坐標(biāo)測(cè)量軟件要進(jìn)行虛擬測(cè)量時(shí),先打開(kāi)測(cè)量軟件,選擇脫機(jī)工作模式,然后導(dǎo)入所要測(cè)量的CAD模型,并將CAD模型對(duì)應(yīng)到選定的坐標(biāo)系中即進(jìn)行測(cè)量.根據(jù)所要測(cè)量的幾何元素,使用鼠標(biāo)在CAD模型上點(diǎn)擊所要采點(diǎn)的位置,此時(shí)CAD模型上會(huì)顯示所采點(diǎn)的位置及其矢量方向.根據(jù)所測(cè)量的幾何要素的需要,可進(jìn)行多次采點(diǎn).當(dāng)采夠所需要的點(diǎn)數(shù)后再在采點(diǎn)窗口中點(diǎn)確定,系統(tǒng)將會(huì)驅(qū)動(dòng)虛擬測(cè)頭進(jìn)行采點(diǎn),并擬和出要測(cè)的幾何元素及其圖形.
評(píng)定位置公差.
在以往的三坐標(biāo)測(cè)量軟件中，要對(duì)幾何元素的位置公差進(jìn)行評(píng)定，必須手工輸入幾何元素的理論位置，然后再和實(shí)際測(cè)量得到的值進(jìn)行比對(duì)，這樣對(duì)位置公差的評(píng)定很不方便.
當(dāng)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)軟件引入CAD功能之后,就可以在軟件中對(duì)CAD模型進(jìn)行測(cè)量,由于模型是設(shè)計(jì)出來(lái)的,所以對(duì)其進(jìn)行測(cè)量所測(cè)得值既為幾何元素的理論值.在有了理論值之后,在對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)系下再對(duì)實(shí)際工件進(jìn)行測(cè)量,即得到了所需幾何元素的實(shí)際值.這樣就可以對(duì)所測(cè)幾何元素的位置公差進(jìn)行評(píng)定.
脫機(jī)編程.
在三坐標(biāo)測(cè)量軟件沒(méi)有引入CAD功能之前,對(duì)測(cè)量程序的編制要求專業(yè)人員對(duì)應(yīng)圖紙進(jìn)行編程,這種編程方法使用較為復(fù)雜,且對(duì)操作人員要求較高.
還有一種方法就是使用三坐標(biāo)測(cè)量軟件的自學(xué)習(xí)編程功能,在對(duì)工件進(jìn)行實(shí)際測(cè)量的同時(shí)自動(dòng)生成測(cè)量程序.當(dāng)再次測(cè)量同樣的工件時(shí)即可調(diào)用此程序進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量.由于這種方法簡(jiǎn)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(kāi)實(shí)際工件,所以也就帶來(lái)了很多難以克服的缺點(diǎn).
一.由于編程離不開(kāi)硬件環(huán)境,必須要將給測(cè)量機(jī)配套的氣源等打開(kāi),使測(cè)量機(jī)能正常運(yùn)行方能進(jìn)行編程,這樣編成較為繁瑣.
二.編程離不開(kāi)工件,所以就必須等工件加工完成后才能進(jìn)行編程,這樣便會(huì)降低了工作效率從而影響生產(chǎn).
三坐標(biāo)測(cè)量軟件中加入了導(dǎo)入CAD功能之后,由于可在脫機(jī)狀態(tài)下通過(guò)對(duì)CAD模型進(jìn)行虛擬測(cè)量,從而可完成自學(xué)習(xí)編程的過(guò)程,因此解決了以上問(wèn)題.無(wú)論生產(chǎn)是否進(jìn)行,只要將設(shè)計(jì)部門設(shè)計(jì)的CAD圖紙文件輸入到測(cè)量軟件中，就可以進(jìn)行編程.等工件加工完成就可以進(jìn)行程序測(cè)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(biāo)測(cè)量機(jī)軟件中打開(kāi)要測(cè)量工件的CAD模型,然后打開(kāi)測(cè)量程序自學(xué)習(xí)功能,建立好坐標(biāo)系后就可以開(kāi)始模擬對(duì)工件的測(cè)量.系統(tǒng)將自動(dòng)生成測(cè)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(jìn)行模擬測(cè)量,對(duì)程序進(jìn)行驗(yàn)證,找出運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤測(cè)量路徑和采點(diǎn),并對(duì)程序進(jìn)行修正,將實(shí)際測(cè)量中可能出現(xiàn)的問(wèn)題降到最低,也最大程度的保證了測(cè)量過(guò)程中的安全性.
在以往的三坐標(biāo)測(cè)量軟件中，要對(duì)幾何元素的位置公差進(jìn)行評(píng)定，必須手工輸入幾何元素的理論位置，然后再和實(shí)際測(cè)量得到的值進(jìn)行比對(duì)，這樣對(duì)位置公差的評(píng)定很不方便.
當(dāng)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)軟件引入CAD功能之后,就可以在軟件中對(duì)CAD模型進(jìn)行測(cè)量,由于模型是設(shè)計(jì)出來(lái)的,所以對(duì)其進(jìn)行測(cè)量所測(cè)得值既為幾何元素的理論值.在有了理論值之后,在對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)系下再對(duì)實(shí)際工件進(jìn)行測(cè)量,即得到了所需幾何元素的實(shí)際值.這樣就可以對(duì)所測(cè)幾何元素的位置公差進(jìn)行評(píng)定.
脫機(jī)編程.
在三坐標(biāo)測(cè)量軟件沒(méi)有引入CAD功能之前,對(duì)測(cè)量程序的編制要求專業(yè)人員對(duì)應(yīng)圖紙進(jìn)行編程,這種編程方法使用較為復(fù)雜,且對(duì)操作人員要求較高.
還有一種方法就是使用三坐標(biāo)測(cè)量軟件的自學(xué)習(xí)編程功能,在對(duì)工件進(jìn)行實(shí)際測(cè)量的同時(shí)自動(dòng)生成測(cè)量程序.當(dāng)再次測(cè)量同樣的工件時(shí)即可調(diào)用此程序進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量.由于這種方法簡(jiǎn)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(kāi)實(shí)際工件,所以也就帶來(lái)了很多難以克服的缺點(diǎn).
一.由于編程離不開(kāi)硬件環(huán)境,必須要將給測(cè)量機(jī)配套的氣源等打開(kāi),使測(cè)量機(jī)能正常運(yùn)行方能進(jìn)行編程,這樣編成較為繁瑣.
二.編程離不開(kāi)工件,所以就必須等工件加工完成后才能進(jìn)行編程,這樣便會(huì)降低了工作效率從而影響生產(chǎn).
三坐標(biāo)測(cè)量軟件中加入了導(dǎo)入CAD功能之后,由于可在脫機(jī)狀態(tài)下通過(guò)對(duì)CAD模型進(jìn)行虛擬測(cè)量,從而可完成自學(xué)習(xí)編程的過(guò)程,因此解決了以上問(wèn)題.無(wú)論生產(chǎn)是否進(jìn)行,只要將設(shè)計(jì)部門設(shè)計(jì)的CAD圖紙文件輸入到測(cè)量軟件中，就可以進(jìn)行編程.等工件加工完成就可以進(jìn)行程序測(cè)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(biāo)測(cè)量機(jī)軟件中打開(kāi)要測(cè)量工件的CAD模型,然后打開(kāi)測(cè)量程序自學(xué)習(xí)功能,建立好坐標(biāo)系后就可以開(kāi)始模擬對(duì)工件的測(cè)量.系統(tǒng)將自動(dòng)生成測(cè)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(jìn)行模擬測(cè)量,對(duì)程序進(jìn)行驗(yàn)證,找出運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤測(cè)量路徑和采點(diǎn),并對(duì)程序進(jìn)行修正,將實(shí)際測(cè)量中可能出現(xiàn)的問(wèn)題降到最低,也最大程度的保證了測(cè)量過(guò)程中的安全性.
坐標(biāo)測(cè)量機(jī)應(yīng)用三個(gè)點(diǎn)、二個(gè)圓作為特征元素建立迭代坐標(biāo)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(cè)頭系統(tǒng)；
導(dǎo)入CAD模型，并進(jìn)行相關(guān)圖形處理與操作；
確認(rèn)程序開(kāi)頭為“手動(dòng)”模式；
選擇“自動(dòng)特征”，打開(kāi)自動(dòng)測(cè)量矢量點(diǎn)對(duì)話框；
確定當(dāng)前模式為“曲面模式”；
用鼠標(biāo)在CAD模型“點(diǎn)1”位置點(diǎn)擊一下，注意此點(diǎn)的法線矢量方向，對(duì)照工件圖紙的要求，在“自動(dòng)測(cè)量”界面中對(duì)該點(diǎn)的坐標(biāo)值進(jìn)行相應(yīng)的更改，點(diǎn)擊“查找（F）”按鈕；在不激活“測(cè)量”的前提下，點(diǎn)擊“創(chuàng)建”；（注意：設(shè)置“移動(dòng)”距離）；
此時(shí)DMIS將自動(dòng)在編輯窗口中創(chuàng)建該點(diǎn)的程序，同時(shí)在視圖窗口中出現(xiàn)“點(diǎn)1”的標(biāo)識(shí)；
如上步驟，創(chuàng)建其余2點(diǎn)程序；
打開(kāi)自動(dòng)測(cè)量圓界面，按照有CAD模型的工件方法及步驟進(jìn)行測(cè)量，并配置相關(guān)測(cè)量參數(shù)，不激活“測(cè)量”選項(xiàng)的情況下點(diǎn)擊“創(chuàng)建”按鈕，產(chǎn)生測(cè)圓的程序及標(biāo)識(shí)；（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(xiàng)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(cè)頭系統(tǒng)；
導(dǎo)入CAD模型，并進(jìn)行相關(guān)圖形處理與操作；
確認(rèn)程序開(kāi)頭為“手動(dòng)”模式；
選擇“自動(dòng)特征”，打開(kāi)自動(dòng)測(cè)量矢量點(diǎn)對(duì)話框；
確定當(dāng)前模式為“曲面模式”；
用鼠標(biāo)在CAD模型“點(diǎn)1”位置點(diǎn)擊一下，注意此點(diǎn)的法線矢量方向，對(duì)照工件圖紙的要求，在“自動(dòng)測(cè)量”界面中對(duì)該點(diǎn)的坐標(biāo)值進(jìn)行相應(yīng)的更改，點(diǎn)擊“查找（F）”按鈕；在不激活“測(cè)量”的前提下，點(diǎn)擊“創(chuàng)建”；（注意：設(shè)置“移動(dòng)”距離）；
此時(shí)DMIS將自動(dòng)在編輯窗口中創(chuàng)建該點(diǎn)的程序，同時(shí)在視圖窗口中出現(xiàn)“點(diǎn)1”的標(biāo)識(shí)；
如上步驟，創(chuàng)建其余2點(diǎn)程序；
打開(kāi)自動(dòng)測(cè)量圓界面，按照有CAD模型的工件方法及步驟進(jìn)行測(cè)量，并配置相關(guān)測(cè)量參數(shù)，不激活“測(cè)量”選項(xiàng)的情況下點(diǎn)擊“創(chuàng)建”按鈕，產(chǎn)生測(cè)圓的程序及標(biāo)識(shí)；（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(xiàng)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(dòng)操縱機(jī)器，產(chǎn)生實(shí)測(cè)值
將所有的理論值創(chuàng)建的程序進(jìn)行標(biāo)記（光標(biāo)選中程序段，點(diǎn)擊快捷鍵“F3”），執(zhí)行此三個(gè)矢量點(diǎn)、二個(gè)圓的程序，在DMIS軟件的提示下，手動(dòng)采集特征元素；（注意：打圓時(shí)先打表面三點(diǎn)）
將所有的理論值創(chuàng)建的程序進(jìn)行標(biāo)記（光標(biāo)選中程序段，點(diǎn)擊快捷鍵“F3”），執(zhí)行此三個(gè)矢量點(diǎn)、二個(gè)圓的程序，在DMIS軟件的提示下，手動(dòng)采集特征元素；（注意：打圓時(shí)先打表面三點(diǎn)）
三、按照相應(yīng)的規(guī)則配置參數(shù)，進(jìn)行自動(dòng)迭代
將光標(biāo)移動(dòng)到程序的末尾，打開(kāi)“插入---坐標(biāo)系---新建”界面，點(diǎn)擊“迭代法”；
點(diǎn)擊“迭代法”按鈕之后，迭代法建立零件坐標(biāo)系的界面就打開(kāi)了；
在左下角的特征列表中選擇相應(yīng)的特征元素，“點(diǎn)1”、“點(diǎn)2”、“點(diǎn)3”，點(diǎn)擊上圖的“選擇”按鈕，這樣，PCS的一個(gè)軸向就確定了，同時(shí)“找正”選項(xiàng)前面的選擇點(diǎn)自動(dòng)調(diào)轉(zhuǎn)到“旋轉(zhuǎn)”；
再選擇“圓1”、“圓2”，點(diǎn)擊功能按鈕“選擇”
最后，選擇特征元素“圓2”，“原點(diǎn)”、“選擇”，PCS的坐標(biāo)軸向、原點(diǎn)確定完畢；
創(chuàng)建迭代法坐標(biāo)系， 點(diǎn)擊“確定”按鈕，DMIS 將提示：
將光標(biāo)移動(dòng)到程序的末尾，打開(kāi)“插入---坐標(biāo)系---新建”界面，點(diǎn)擊“迭代法”；
點(diǎn)擊“迭代法”按鈕之后，迭代法建立零件坐標(biāo)系的界面就打開(kāi)了；
在左下角的特征列表中選擇相應(yīng)的特征元素，“點(diǎn)1”、“點(diǎn)2”、“點(diǎn)3”，點(diǎn)擊上圖的“選擇”按鈕，這樣，PCS的一個(gè)軸向就確定了，同時(shí)“找正”選項(xiàng)前面的選擇點(diǎn)自動(dòng)調(diào)轉(zhuǎn)到“旋轉(zhuǎn)”；
再選擇“圓1”、“圓2”，點(diǎn)擊功能按鈕“選擇”
最后，選擇特征元素“圓2”，“原點(diǎn)”、“選擇”，PCS的坐標(biāo)軸向、原點(diǎn)確定完畢；
創(chuàng)建迭代法坐標(biāo)系， 點(diǎn)擊“確定”按鈕，DMIS 將提示：
點(diǎn)擊“是”按鈕，DMIS 將提示：
確認(rèn)測(cè)頭是否在安全位置，然后，點(diǎn)擊 “確定”，DMIS 將自動(dòng)在工件第一點(diǎn)的位置自動(dòng)測(cè)量；測(cè)量完畢，DMIS將給出測(cè)量第二點(diǎn)的提示信息，再自動(dòng)測(cè)量第二點(diǎn)，第三點(diǎn)，圓1、圓2；當(dāng)三點(diǎn)、二圓測(cè)量完畢，如果某點(diǎn)未在點(diǎn)目標(biāo)半徑范圍之內(nèi)，DMIS將再次進(jìn)行迭代，直至所有點(diǎn)都在目標(biāo)半徑之內(nèi)，迭代結(jié)束。此時(shí)，迭代窗口自動(dòng)關(guān)閉，只出現(xiàn)新建坐標(biāo)系功能對(duì)話框菜單，點(diǎn)擊坐標(biāo)系功能對(duì)話框上的“ 確定” 按鈕，完成迭代法建坐標(biāo)系過(guò)程。以上操作步驟為迭代法建立時(shí)的一般思路及步驟，具體情況要按照工件的實(shí)際情況而來(lái).
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