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功能原理
簡單地說,三坐標測量機就是在三個相互垂直的方向上有導向機構、測長元件、數顯裝置,有一個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動方式輕快地移動到被測點上,由讀數設備和數顯裝置把被測點的坐標值顯示出來的一種測量設備。顯然這是簡單、原始的測量機。有了這種測量機后,在測量容積里任意一點的坐標值都可通過讀數裝置和數顯裝置顯示出來。測量機的采點發(fā)訊裝置是測頭,在沿X,Y,Z三個軸的方向裝有光柵尺和讀數頭。其測量過程就是當測頭接觸工件并發(fā)出采點信號時,由控制系統(tǒng)去采集當前機床三軸坐標相對于機床原點的坐標值,再由計算機系統(tǒng)對數據進行處理。

面片掃描(Patch Scan)
面片掃描方式允許掃描一個區(qū)域而不再是掃描線。應用該掃描方式至少需要四個邊界點信息,即開始點、方向點、掃描長度和掃描寬度。PC DMIS可根據基本(或缺省)信息給出的邊界點1、2、3確定三角形面片,掃描方向則由D的坐標值決定;若增加了第四或第五個邊界點,則面片可以為四方形或五邊形。
采用面片掃描方式時,在復選框中選擇“閉線掃描”,表示掃描一個封閉元素(如圓柱、圓錐、槽等),然后輸入起始點、終止點和方向點。終止點位置表示掃描被測元素時向上或向下移動的距離;用起始點、方向點和起始矢量可定義截平面矢量(通常該矢量平行于被測元素)?,F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)鍵入坐標值方式
雙擊邊界點“1”,輸入起始點坐標值X、Y、Z;雙擊邊界方向點“D”,輸入掃描方向點坐標值;雙擊邊界點“2”,輸入確定方向的掃描寬度;雙擊邊界點“3”,輸入確定第二方向的掃描寬度;點擊“3”,然后按“添加”按鈕,對話框給出第四個邊界點;雙擊邊界點“4”,輸入終止點坐標值;選擇掃描所需的步長(各點間的步距)和步長(1、2兩點間的步長)值后,點擊“創(chuàng)建”。(2)觸測方式
選定“面片掃描”方式,用坐標測量機草作盤在所需起始點位置觸測點,該點坐標值將顯示在“邊界點”對話框的“#1”項內;然后觸測第二點,該點代表掃描方向的終止點,其坐標值將顯示在對話框的“D”項內;然后觸測第三點,該點代表掃描面片寬度,其坐標值將顯示在對話框的“#3”項內;點擊“3”,選擇“添加”,可在清單上添加第四點;觸測終止點,將關閉對話框。定義掃描行距和步長兩個方向數據;選擇掃描觸測類型及所需選項后,點擊“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,左鍵點擊CAD工作表面;加亮“邊界點”對話框中的“1”,左鍵點擊曲面上的掃描起始點;然后加亮“D”,點擊曲面定義方向點;點擊曲面定義掃描寬度(#2);點擊曲面定義掃描上寬度(#3);點擊“3”,選擇“添加”,添加附加點“4”,加亮“4”,點擊定義掃描終止點,關閉對話框。定義兩個方向的步長及選擇所需選項后,點擊“創(chuàng)建”。

閉線掃描(Closed Linear Scan)
閉線掃描方式允許掃描內表面或外表面,它只需“起點”和“方向點”兩個值(PC DMIS程序將起點也作為終點)。
(1)數據輸入操作
雙擊邊界點“1”,在編輯對話框中輸入位置;雙擊方向點“D”,輸入坐標值;選擇掃描類型(“線性”或“變量”),輸入步長,定義觸測類型(“矢量”、“表面”或“邊緣”);雙擊“初始矢量”,輸入第“1”點的矢量,檢查截面矢量;鍵入其它選項后,點擊“創(chuàng)建”。
也可使用坐標測量機操作盤觸測被測工件表面的測點,然后觸測方向點,PC DMIS程序將把測量值自動放入對話框,并自動計算初始矢量。選擇掃描控制方式、測點類型及其它選項后,點擊“創(chuàng)建”。
(2)有CAD模型的閉線掃描
如被測工件有CAD模型,測量前確認“閉線掃描”;先點擊表面起始點,在CAD模型上生成符號“1”(點擊時表面和邊界點被加亮,以便選擇正確的表面);然后點擊掃描方向點;PC DMIS將在對話框中給出所選位置點相應的坐標及矢量;選擇掃描控制方式、步長及其它選項后,點擊“創(chuàng)建”。

三坐標測量儀三軸均有氣源制動開關及微動裝置,可實現單軸的精密傳動,采用高性能數據采集系統(tǒng)。應用于產品設計、模具裝備、齒輪測量、葉片測量機械制造、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 域 工程技術
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