三坐標測量機CAD數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據的CAD模型進行測量,確定其各種尺寸參數.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下進行自動測量編程做服務.
三坐標測量機作為一種高精度的通用測量設備已經有了幾十年的發展歷史,其在工業生產領域中的使用越來越為廣泛,也越來越受到制造企業的重視.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用領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備已經有了幾十年的發展歷史,其在工業生產領域中的使用越來越為廣泛,也越來越受到制造企業的重視.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用領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據的CAD模型進行測量,確定其各種尺寸參數.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下進行自動測量編程做服務.
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據的CAD模型進行測量,確定其各種尺寸參數.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下進行自動測量編程做服務.
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模型對應到選定的坐標系中即進行測量.根據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后再在采點窗口中點確定,系統將會驅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人員對應圖紙進行編程,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用此程序進行自動測量.由于這種方法簡單易用,適應面廣,因此在業內被廣泛使用.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.
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.無論生產是否進行,只要將設計部門設計的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.系統將自動生成測量程序,在程序編制完成之后,還可以在CAD環境中調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人員對應圖紙進行編程,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用此程序進行自動測量.由于這種方法簡單易用,適應面廣,因此在業內被廣泛使用.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.
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.無論生產是否進行,只要將設計部門設計的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.系統將自動生成測量程序,在程序編制完成之后,還可以在CAD環境中調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、由理論值創建程序
新建零件程序----
配置測頭系統；
導入CAD模型，并進行相關圖形處理與操作；
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的更改，點擊“查找（F）”按鈕；在不激活“測量”的前提下，點擊“創建”；（注意：設置“移動”距離）；
此時DMIS將自動在編輯窗口中創建該點的程序，同時在視圖窗口中出現“點1”的標識；
如上步驟，創建其余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，并配置相關測量參數，不激活“測量”選項的情況下點擊“創建”按鈕，產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“起始”、“永久”、“間隙”三項參數中鍵入數值，“起始”、“永久”必須為“3”）
按此方法創建“圓1、圓2”的程序；
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一、由理論值創建程序
新建零件程序----
配置測頭系統；
導入CAD模型，并進行相關圖形處理與操作；
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的更改，點擊“查找（F）”按鈕；在不激活“測量”的前提下，點擊“創建”；（注意：設置“移動”距離）；
此時DMIS將自動在編輯窗口中創建該點的程序，同時在視圖窗口中出現“點1”的標識；
如上步驟，創建其余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，并配置相關測量參數，不激活“測量”選項的情況下點擊“創建”按鈕，產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“起始”、“永久”、“間隙”三項參數中鍵入數值，“起始”、“永久”必須為“3”）
按此方法創建“圓1、圓2”的程序；
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二、手動操縱機器，產生實測值
將所有的理論值創建的程序進行標記（光標選中程序段，點擊快捷鍵“F3”），執行此三個矢量點、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）
將所有的理論值創建的程序進行標記（光標選中程序段，點擊快捷鍵“F3”），執行此三個矢量點、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、按照相應的規則配置參數，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轉到“旋轉”；
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轉到“旋轉”；
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，DMIS將再次進行迭代，直至所有點都在目標半徑之內，迭代結束。此時，迭代窗口自動關閉，只出現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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