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應(yīng)用要點(diǎn)
(1)應(yīng)根據(jù)被測(cè)工件的具體特點(diǎn)及建模要求合理選用適當(dāng)?shù)膾呙铚y(cè)量方式,以達(dá)到提高數(shù)據(jù)采集精度和測(cè)量效率的目的。
(2)為便于測(cè)量草作和測(cè)頭移動(dòng),應(yīng)合理規(guī)劃被測(cè)工件裝夾位置;為保證造型精度,裝夾工件時(shí)應(yīng)盡量使測(cè)頭能一次完成全部被測(cè)對(duì)象的掃描測(cè)量。
(3)掃描測(cè)量點(diǎn)的選取應(yīng)包括工件輪廓幾何信息的關(guān)鍵點(diǎn),在曲率變化較明顯的部位應(yīng)適當(dāng)增加測(cè)量點(diǎn) [3] 。
數(shù)據(jù)管理
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的任務(wù)和要求:
(1)將測(cè)量數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化為CAD軟件可識(shí)別的IGES格式,合并后以產(chǎn)品名稱或用戶的名稱分類保存。
(2)不同產(chǎn)品、不同屬性、不同定位、易于混淆的數(shù)據(jù)應(yīng)存放在不同的文件中,并在IGES文件中分層分色。
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換使用《三坐標(biāo)測(cè)量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)》完成,操作方法見(jiàn)軟件用戶手冊(cè)。

1.開(kāi)線掃描(Open Linear Scan)
開(kāi)線掃描是基本的掃描方式。測(cè)頭從起始點(diǎn)開(kāi)始,沿一定方向并按預(yù)定步長(zhǎng)進(jìn)行掃描,直至終止點(diǎn)。開(kāi)線掃描可分為有、無(wú)CAD模型兩種情況。
(1)無(wú)CAD模型
如被測(cè)工件無(wú)CAD模型,先輸入邊界點(diǎn)(Boundary Points)的名義值。打開(kāi)對(duì)話框中的“邊界點(diǎn)”選項(xiàng)后,先點(diǎn)擊“1”,輸入掃描起始點(diǎn)數(shù)據(jù);然后雙擊“D”,輸入方向點(diǎn)(表示掃描方向的坐標(biāo)點(diǎn))的新的X、Y、Z坐標(biāo)值;雙擊“2”,輸入掃描終點(diǎn)數(shù)據(jù)。
第二項(xiàng)輸入步長(zhǎng)。在“掃描”對(duì)話框(Scan Dialog)中“方向1技術(shù)”(Direction 1 Tech)欄中的“”(Max Inc)欄中輸入一個(gè)新步長(zhǎng)值。
檢查設(shè)定的方向矢量是否正確,該矢量定義了掃描開(kāi)始后測(cè)量點(diǎn)表面的法矢、截面以及掃描結(jié)束前一點(diǎn)的表面法矢。當(dāng)所有數(shù)據(jù)輸入完成后點(diǎn)擊“創(chuàng)建”。
(2)有CAD模型
如被測(cè)工件有CAD模型,開(kāi)始掃描時(shí)用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊CAD模型的相應(yīng)表面,PC DMIS程序?qū)⒃贑AD模型上生成一點(diǎn)并加標(biāo)志“1”表示為掃描起始點(diǎn);然后點(diǎn)擊下一點(diǎn)定義掃描方向;點(diǎn)擊終點(diǎn)(或邊界點(diǎn))并標(biāo)志為“2”。在“1”和“2”之間連線。對(duì)于每一所選點(diǎn),PC DMIS已在對(duì)話框中輸入相應(yīng)坐標(biāo)值及矢量。確定步長(zhǎng)及其它選項(xiàng)(如安全平面、單點(diǎn)等)后,點(diǎn)擊“測(cè)量”,然后點(diǎn)擊“創(chuàng)建”。

儀器簡(jiǎn)介
三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x是指在一個(gè)六面體的空間范圍內(nèi),能夠表現(xiàn)幾何形狀、長(zhǎng)度及圓周分度等測(cè)量能力的儀器,又稱為三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)或三坐標(biāo)量床。三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x又可定義“一種具有可作三個(gè)方向移動(dòng)的探測(cè)器,可在三個(gè)相互垂直的導(dǎo)軌上移動(dòng),此探測(cè)器以接觸或非接觸等方式傳遞訊號(hào),三個(gè)軸的位移測(cè)量系統(tǒng)(如光柵尺)經(jīng)數(shù)據(jù)處理器或計(jì)算機(jī)等計(jì)算出工件的各點(diǎn)(x,y,z)及各項(xiàng)功能測(cè)量的儀器”。三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x的測(cè)量功能應(yīng)包括尺寸精度、定位精度、幾何精度及輪廓精度等 [1] 。
機(jī)型介紹
結(jié)構(gòu)型式:三軸花崗巖、四面全環(huán)抱的德式活動(dòng)橋式結(jié)構(gòu)
傳動(dòng)方式:直流伺服系統(tǒng) + 預(yù)載荷高精度空氣軸承
長(zhǎng)度測(cè)量系統(tǒng):RENISHAW開(kāi)放式光柵尺,分辨率為0.1μm
測(cè)頭系統(tǒng):雷尼紹控制器、雷尼紹測(cè)頭、雷尼紹測(cè)針
機(jī) 臺(tái):高精度(00級(jí))花崗巖平臺(tái)
使用環(huán)境:溫度(20±2)℃,濕度40%-70% ,溫度梯度1℃/m,溫度變化 1℃/h
空氣壓力:0.4 MPa - 0.6 Mpa
空氣流量:25 L/min
長(zhǎng)度精度MPEe: ≤2.1+L/350 (μm)
探測(cè)球精度MPEp: ≤2.1μm

面片掃描(Patch Scan)
面片掃描方式允許掃描一個(gè)區(qū)域而不再是掃描線。應(yīng)用該掃描方式至少需要四個(gè)邊界點(diǎn)信息,即開(kāi)始點(diǎn)、方向點(diǎn)、掃描長(zhǎng)度和掃描寬度。PC DMIS可根據(jù)基本(或缺省)信息給出的邊界點(diǎn)1、2、3確定三角形面片,掃描方向則由D的坐標(biāo)值決定;若增加了第四或第五個(gè)邊界點(diǎn),則面片可以為四方形或五邊形。
采用面片掃描方式時(shí),在復(fù)選框中選擇“閉線掃描”,表示掃描一個(gè)封閉元素(如圓柱、圓錐、槽等),然后輸入起始點(diǎn)、終止點(diǎn)和方向點(diǎn)。終止點(diǎn)位置表示掃描被測(cè)元素時(shí)向上或向下移動(dòng)的距離;用起始點(diǎn)、方向點(diǎn)和起始矢量可定義截平面矢量(通常該矢量平行于被測(cè)元素)?,F(xiàn)以創(chuàng)建四邊形面片為例,介紹面片掃描的幾種定義方式:
(1)鍵入坐標(biāo)值方式
雙擊邊界點(diǎn)“1”,輸入起始點(diǎn)坐標(biāo)值X、Y、Z;雙擊邊界方向點(diǎn)“D”,輸入掃描方向點(diǎn)坐標(biāo)值;雙擊邊界點(diǎn)“2”,輸入確定方向的掃描寬度;雙擊邊界點(diǎn)“3”,輸入確定第二方向的掃描寬度;點(diǎn)擊“3”,然后按“添加”按鈕,對(duì)話框給出第四個(gè)邊界點(diǎn);雙擊邊界點(diǎn)“4”,輸入終止點(diǎn)坐標(biāo)值;選擇掃描所需的步長(zhǎng)(各點(diǎn)間的步距)和步長(zhǎng)(1、2兩點(diǎn)間的步長(zhǎng))值后,點(diǎn)擊“創(chuàng)建”。(2)觸測(cè)方式
選定“面片掃描”方式,用坐標(biāo)測(cè)量機(jī)草作盤(pán)在所需起始點(diǎn)位置觸測(cè)點(diǎn),該點(diǎn)坐標(biāo)值將顯示在“邊界點(diǎn)”對(duì)話框的“#1”項(xiàng)內(nèi);然后觸測(cè)第二點(diǎn),該點(diǎn)代表掃描方向的終止點(diǎn),其坐標(biāo)值將顯示在對(duì)話框的“D”項(xiàng)內(nèi);然后觸測(cè)第三點(diǎn),該點(diǎn)代表掃描面片寬度,其坐標(biāo)值將顯示在對(duì)話框的“#3”項(xiàng)內(nèi);點(diǎn)擊“3”,選擇“添加”,可在清單上添加第四點(diǎn);觸測(cè)終止點(diǎn),將關(guān)閉對(duì)話框。定義掃描行距和步長(zhǎng)兩個(gè)方向數(shù)據(jù);選擇掃描觸測(cè)類型及所需選項(xiàng)后,點(diǎn)擊“創(chuàng)建”。
(3)CAD曲面模型方式
該掃描方式只適用于有CAD曲面模型的工件。先選定“面片掃描”方式,左鍵點(diǎn)擊CAD工作表面;加亮“邊界點(diǎn)”對(duì)話框中的“1”,左鍵點(diǎn)擊曲面上的掃描起始點(diǎn);然后加亮“D”,點(diǎn)擊曲面定義方向點(diǎn);點(diǎn)擊曲面定義掃描寬度(#2);點(diǎn)擊曲面定義掃描上寬度(#3);點(diǎn)擊“3”,選擇“添加”,添加附加點(diǎn)“4”,加亮“4”,點(diǎn)擊定義掃描終止點(diǎn),關(guān)閉對(duì)話框。定義兩個(gè)方向的步長(zhǎng)及選擇所需選項(xiàng)后,點(diǎn)擊“創(chuàng)建”。
1.?未經(jīng)培訓(xùn)并取得操作的人員禁止使用該三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。?
2.?每天開(kāi)機(jī)前先檢查供氣壓力達(dá)到要求后才能開(kāi)控制柜:氣源供壓≥0.65Mpa,機(jī)器氣壓≥0.4Mpa。?
3.?當(dāng)三聯(lián)體存水杯中油水混合物高度超過(guò)5mm時(shí)需要手動(dòng)放水。機(jī)器的供氣壓力正常,而三聯(lián)體處壓力不能調(diào)到正常值時(shí),則需要換濾芯。?
4.?三坐標(biāo)使用環(huán)境:溫度20±2℃,相對(duì)濕度40-75%。?
5.?穩(wěn)壓電源的輸出電壓為220±10V。?
6.?機(jī)器導(dǎo)軌內(nèi)不得放置任何物品,不要用手直接接觸導(dǎo)軌工作面,每天開(kāi)機(jī)前用高織紗純棉布沾無(wú)水酒精清潔三軸導(dǎo)軌面,待導(dǎo)軌面干燥后才能運(yùn)行機(jī)器。嚴(yán)禁用酒精清潔噴漆表面及光柵尺。?
7.?開(kāi)機(jī)順序依次為:打開(kāi)①電源箱;②總氣源;③冷干機(jī);④氣閥;⑤控制柜電源;⑥測(cè)座控制器;⑦當(dāng)操作盒燈亮后給電機(jī)加電(急停鍵必須松開(kāi));⑧待系統(tǒng)自檢完畢,啟動(dòng)測(cè)量軟件,三軸歸零(回家)“確定”,自動(dòng)完成后進(jìn)入正常工作狀態(tài)。?
8.?每次開(kāi)機(jī)后先回機(jī)器零點(diǎn)。在回零點(diǎn)前,先將測(cè)頭移至安全位置,保證測(cè)頭復(fù)位旋轉(zhuǎn)和Z軸向上運(yùn)動(dòng)時(shí)無(wú)障礙。?
9.?更換測(cè)頭時(shí),使用隨機(jī)提供的工具,所使用的測(cè)頭需要標(biāo)定:?
①?在未打開(kāi)測(cè)量軟件狀態(tài)下,更換后開(kāi)啟軟件。建議使用此方法。?
②?在打開(kāi)測(cè)量軟件狀態(tài)下,操作盒需按下急停鍵開(kāi)關(guān),更換后開(kāi)啟開(kāi)關(guān)。會(huì)出現(xiàn)測(cè)頭
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