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功能原理
簡單地說,三坐標(biāo)測量機(jī)就是在三個(gè)相互垂直的方向上有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、測長元件、數(shù)顯裝置,有一個(gè)能夠放置工件的工作臺(大型和巨型不一定有),測頭可以以手動或機(jī)動方式輕快地移動到被測點(diǎn)上,由讀數(shù)設(shè)備和數(shù)顯裝置把被測點(diǎn)的坐標(biāo)值顯示出來的一種測量設(shè)備。顯然這是簡單、原始的測量機(jī)。有了這種測量機(jī)后,在測量容積里任意一點(diǎn)的坐標(biāo)值都可通過讀數(shù)裝置和數(shù)顯裝置顯示出來。測量機(jī)的采點(diǎn)發(fā)訊裝置是測頭,在沿X,Y,Z三個(gè)軸的方向裝有光柵尺和讀數(shù)頭。其測量過程就是當(dāng)測頭接觸工件并發(fā)出采點(diǎn)信號時(shí),由控制系統(tǒng)去采集當(dāng)前機(jī)床三軸坐標(biāo)相對于機(jī)床原點(diǎn)的坐標(biāo)值,再由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

三坐標(biāo)測量儀三軸均有氣源制動開關(guān)及微動裝置,可實(shí)現(xiàn)單軸的精密傳動,采用高性能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具裝備、齒輪測量、葉片測量機(jī)械制造、工裝夾具、汽模配件、電子電器等精密測量。
中文名 三坐標(biāo)測量儀 外文名 Trilinear coordinates measuring instrument;Coordinate measuring machine (CMM) X 軸 2500 mm Z 軸 1000 mm Y 軸 1500 mm 領(lǐng) 域 工程技術(shù)

1.開線掃描(Open Linear Scan)
開線掃描是基本的掃描方式。測頭從起始點(diǎn)開始,沿一定方向并按預(yù)定步長進(jìn)行掃描,直至終止點(diǎn)。開線掃描可分為有、無CAD模型兩種情況。
(1)無CAD模型
如被測工件無CAD模型,先輸入邊界點(diǎn)(Boundary Points)的名義值。打開對話框中的“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。在“掃描”對話框(Scan Dialog)中“方向1技術(shù)”(Direction 1 Tech)欄中的“”(Max Inc)欄中輸入一個(gè)新步長值。
檢查設(shè)定的方向矢量是否正確,該矢量定義了掃描開始后測量點(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
如被測工件有CAD模型,開始掃描時(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。對于每一所選點(diǎn),PC DMIS已在對話框中輸入相應(yīng)坐標(biāo)值及矢量。確定步長及其它選項(xiàng)(如安全平面、單點(diǎn)等)后,點(diǎn)擊“測量”,然后點(diǎn)擊“創(chuàng)建”。

截面掃描(Section Scan)
截面掃描方式僅適用于有CAD曲面模型的工件,它允許對工件的某一截面進(jìn)行掃描,掃描截面既可沿X、Y、Z軸方向,也可與坐標(biāo)軸成一定角度。通過定義步長可進(jìn)行多個(gè)截面掃描??稍趯υ捒蛑性O(shè)置截面掃描的邊界點(diǎn)。按“剖切CAD”轉(zhuǎn)換按鈕,可在CAD曲面模型內(nèi)尋找任何孔,并可采用與開線掃描類似方式定義其邊界線,PCDMIS程序?qū)⑹箳呙杪窂阶詣颖荛_CAD曲面模型中的孔。按用戶定義表面剖切CAD的方法為:進(jìn)入“邊界點(diǎn)”選項(xiàng);進(jìn)入“CAD元素選擇”框;選擇表面;在不清除“CAD元素選擇”框的情況下,選擇“剖切CAD”選項(xiàng)。此時(shí)PC DMIS程序?qū)⑶懈钏x表面尋找孔。若CAD曲面模型中無定義孔,就沒有必要選“剖切CAD”選項(xiàng),此時(shí)PC DMIS將按定義的起始、終止邊界點(diǎn)進(jìn)行掃描。對于有多個(gè)曲面的復(fù)雜CAD圖形,可對不同曲面分組剖切,*#將剖切限制在局部CAD曲面模型上。
邊界掃描(Perimeter Scan)
邊界掃描方式僅適用于有CAD曲面模型的工件。該掃描方式采用CAD數(shù)學(xué)模型計(jì)算掃描路徑,該路徑與邊界或外輪廓偏置一定距離(由用戶選定)。創(chuàng)建邊界掃描時(shí),先選定“邊界掃描”選項(xiàng);若為內(nèi)邊界掃描,則在對話框中選擇“內(nèi)邊界掃描”;選擇工作曲面時(shí),啟動“選擇”復(fù)選框,每選一個(gè)曲面則加亮一個(gè),選定所有期望曲面后,退出復(fù)選框;點(diǎn)擊表面確定掃描起始點(diǎn);在同一表面上點(diǎn)擊確定掃描方向點(diǎn);點(diǎn)擊表面確定掃描終止點(diǎn),若不給出終止點(diǎn),則起始點(diǎn)即為終止點(diǎn);在“掃描構(gòu)造”編輯框內(nèi)輸入相應(yīng)值(包括“增值”、“CAD公差”等);選擇“計(jì)算邊界”選項(xiàng),計(jì)算掃描邊界;確認(rèn)偏差值正確后,按“產(chǎn)生測點(diǎn)”按鈕,PC DMIS程序?qū)⒆詣佑?jì)算執(zhí)行掃描的理論值;點(diǎn)擊“創(chuàng)建”。
重定位整合
1 、應(yīng)用背景
在產(chǎn)品的測繪過程中,往往不能在同一坐標(biāo)系將產(chǎn)品的幾何數(shù)據(jù)一次測出。其原因一是產(chǎn)品尺寸超出測量機(jī)的行程,二是測量探頭不能觸及產(chǎn)品的,三是在工件拆下后發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)缺失,需要補(bǔ)測。這時(shí)就需要在不同的定位狀態(tài)(即不同的坐標(biāo)系)下測量產(chǎn)品的各個(gè)部分,稱為產(chǎn)品的重定位測量。而在造型時(shí)則應(yīng)將這些不同坐標(biāo)系下的重定位數(shù)據(jù)變換到同一坐標(biāo)系中,這個(gè)過程稱為重定位數(shù)據(jù)的整合。
對于復(fù)雜或較大的模型,測量過程中常需要多次定位測量,終的測量數(shù)據(jù)就必需依據(jù)一定的轉(zhuǎn)換路徑進(jìn)行多次重定位整合,把各次定位中測得的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一個(gè)公共定位基準(zhǔn)下的測量數(shù)據(jù)。
2 、重定位整合原理
工件移動(重定位)后的測量數(shù)據(jù)與移動前的測量數(shù)據(jù)存在著移動錯(cuò)位,如果我們在工件上確定一個(gè)在重定位前后都能測到的形體(稱為重定位基準(zhǔn)),那么只要在測量結(jié)束后,通過一系列變換使重定位后對該形體的測量結(jié)果與重定位前的測量結(jié)果重合,即可將重定位后的測量數(shù)據(jù)整合到重合前的數(shù)據(jù)中。重定位基準(zhǔn)在重定位整合中起到了紐帶的作用.
PID控制是:比例,積分,微分控制的縮寫。
P參數(shù):決定系統(tǒng)對位置誤差的整個(gè)響應(yīng)過程。數(shù)值越低,系統(tǒng)越穩(wěn)定,不產(chǎn)生振蕩,但剛性差,到位誤差大;數(shù)值越高,剛性越好,到位誤差小,但系統(tǒng)可能產(chǎn)生振蕩。
I 參數(shù):控制由于摩擦力和負(fù)載引起的靜態(tài)到位誤差。數(shù)值越低,到位時(shí)間越長;數(shù)值越高,可能在理論位置上下振蕩。
D參數(shù):此參數(shù)通過阻止誤差變化過沖給系統(tǒng)提供阻尼和穩(wěn)定性。數(shù)值越低,使系統(tǒng)對位置誤差響應(yīng)快;數(shù)值越高,系統(tǒng)響應(yīng)越慢。
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