Training-CMM(Zeiss三坐标培训手册)

TrainingMaterial--CMM培训材料–三坐标——中文CalypsoCMM三坐标技能培训手册QualityControlTrainingMaterial--CMM培训材料–三坐标TrainingMaterial--CMM培训材料–三坐标目录目录………………………………………………………………3一、工件检测的基本思路………………………………………4二、CMM测头的定义及校验…………………………………8三、手动测量特征元素…………………………………………11四、零件坐标系的建立PCS……………………………………14五、构造特征元素………………………………………………19六、形位公差的评价……………………………………………26七、如何运行程序……………………………………………37八、如何生成、编辑数据报告和图形报告……………………42附录………………………………………………………………44TrainingMaterial--CMM培训材料–三坐标一、工件检测基本思路一、分析对照工件，分析图纸或零件类型，明确以下要求：1、明确工件的设计基准、工艺基准、检测基准，确定建立零件坐标系时，应测量那些元素来建立基准，并采用何种建立坐标系方法。2、确定需要检测的项目，应该测量那些元素，以及测量这些元素时，大致的先后顺序。3、根据要测量的特征元素，确定工件合理的摆放位置，采用合适的夹具，并保证尽可能一次装夹，完成所有元素的测量，避免二次装夹。4、根据工件的摆放位置及检测元素，选择合适的探头组件，并确定需要的测头角度。工件图纸的分析过程，是工件测量的基础，分析完图纸后，应出据一份详细的检测要求。TrainingMaterial--CMM培训材料–三坐标二、测头的定义及校验在对工件检测之前，需对所使用的测杆进行定义及校验。在Calypso的探针功能中按照实际采用的测杆配置进行定义，并添加所使用到的测头角度。之后用标准球对其进行校验，得到正确的球径和测头角度。校验结果的准确度，直接影响工件的测量结果。三、手动测量特征元素何为特征元素？点、直线、平面、圆、圆槽、圆柱、球等都称之为特征元素。不是所有特征元素都可以用手动测量的。这些特征元素的最少测点数为：TrainingMaterial--CMM培训材料–三坐标四、建立零件坐标系PCSCalypso对于零件坐标系的建立主要提供两种方法：3-2-1法：主要应用于零件坐标系位于工件本身，且在机器的行程范围内能找到坐标原点，适用于比较规则的工件。迭代法：主要应用于零件坐标系不在工件本身或无法直接通过基准元素建立坐标系的工件上。五、自动测量建立零件坐标系后，首先需将运行模式切换为CNC模式,然后使用Calypso的自动测量功能进行测量。运用自动功能进行测量时需有被检特征的理论值。并且在测头运动过程中需注意测头的运动轨迹，即在适当的位置插入中间点确保测头处于安全位置。TrainingMaterial--CMM培训材料–三坐标六、构造所要评价的特征元素测量完毕，为了评价的需要，需产生一些工件本身不存在的特征元素，这种功能称之为构造。Calypso提供了强大的构造功能：点、直线、面、圆和曲线等七、评价形位公差Calypso提供了“尺寸”功能来实现形位公差的评价，可直接点击相应形位公差按纽，弹出相应的菜单进行评价。可评价：位置尺寸、距离、角度、直线度、平面度、圆度、圆柱度、圆锥度、球度、位置度、平行度、垂直度、倾斜度、对称度、轮廓度等。八、报告由于Calypo是图形窗口、编辑窗口共同存在，所以最终产生的报告分为数据报告和图形报告两部分，可分别对两窗口进行编辑、打印。TrainingMaterial--CMM二、CMM测头的定义及校验一、校验测头的目的和方法1、在进行工件检测时,在程序中出现的数值是软件记录测杆红宝石球心的位置,但实际是红宝石球表面接触工件,这就需要对实际的接触点与软件记录的位置沿着测点矢量方向进行测头半径、位置的补偿。通过校验，消除以下三方面的误差Ⅰ、理论测针半径与实际测针半径之间的误差；Ⅱ、理论测杆长度与实际测杆长度的误差；Ⅲ、测头旋转角度之误差。通过检验消除以上三个误差，得到正确的补偿值。因此校验结果的准确度，直接影响工件的检测结果。培训材料–三坐标TrainingMaterial--CMM培训材料–三坐标2、测杆的校验方法及步骤Ⅰ、主探针更换：资源\探针\手动更换探针（CMM手动更换主探针）Ⅱ、校准球定义：资源\探针\参考球定位（选择当前参考求的角度并运行）TrainingMaterial--CMM培训材料–三坐标Ⅲ、更换需校准探针：资源\探针\手动更换探针（CMM手动更换需校准探针）Ⅳ、选择校准角度：资源\探针\定义A角和B角Ⅴ、校准探针：资源\探针\3、校验完毕后，进入探针系统查看当前探针校对参数绿色为校对完成TrainingMaterial--CMM三、手动测量特征元素培训材料–三坐标一、如何手动测量特征元素面、线、圆Calypso软件的运行模式共分两种：手动模式、CNC模式，手动模式测量的元素类型：点、直线、平面、圆、圆柱、圆锥、球等。1、在测量前我们要先新建一个程序：文件\新建TrainingMaterial--CMM培训材料–三坐标2、如何测量一个平面（Measureaplane)在测量模块上的平面采三个测点。这三个测点尽最大范围的分布在所测平面上。在采第三个测点后按操作盒Enter键。Calypso将在“图形显示”窗口以三维方式模拟出你所采的平面，并同时生成一个元素（Plane）并赋予当前测量的数值。3、如何测量一条线（Measurealine)在测量直线，首先要选择合适的工作平面。在测量模块的前端面上采两个测点，测量时的顺序非常重要，因为Calypso使用该信息来创建该直线的方向。在采完第二个测点后按Enter键。Calypso将在“图形显示”窗口以三维方式模拟出你所采的平面，并同时生成一个元素（Line）并赋予当前测量的数值。TrainingMaterial--CMM培训材料–三坐标4、如何测量一个圆（Measureacircle)首先要选择合适的工作平面，将测头移动到一个圆的中心。将测头降到孔中并测量该圆，在弧长近似相等的圆周上采四个测点。在采完最后一个测点后，按Enter键。Calypso将在“图形显示”窗口以三维方式模拟出你所采的平面，并同时生成一个元素（circle）并赋予当前测量的数值5、点、圆柱、圆锥、球等特征元素测量方法基本一致。注意事项：1、确认操作盒为解锁状态；2、利用手动操作盒把测头运动到所欲测点附近，然后低速驱动使测头与表面接触，应确认采点方向与工件表面垂直；3、删除采点按F3，若取消此测点按F4TrainingMaterial--CMM四、零件坐标系的建立PCS培训材料–三坐标一、零件坐标系在精确的测量中，正确地建立坐标系，与具有精确的测量机，校验好的测头一样重要。由于我们的工件图纸都是设计基准，所有尺寸都是与设计基准相关的，要得到一个正确的测量报告，就必须建立坐标系，同时，在批量检测过程中，只需建立好零件坐标系即可自动运行程序，从而更快有效。二、坐标系的分类1、第一种分类：机器坐标系和零件坐标系；2、第二种分类：直角坐标系和极坐标系。三、建立坐标系三步曲1、找平面，确定第一轴的方向TrainingMaterial--CMM培训材料–三坐标2、旋转到一轴线，确定第二轴方向；3、设置原点四、建立坐标系的原则右手螺旋定则五、工作原理找正---第一组特征及被测工件平面方向，必须至少三个测量特征元素；旋转---第二组特征及被测工件轴线方向，必须至少二个测量特征元素；原点---第二组特征用于将零件原点平移到制定位置。TrainingMaterial--CMM培训材料–三坐标六、建立坐标系的方法1、常规建立坐标系（3-2-1法）适用范围没有工件数模，根据图纸设计基准建立坐标系；有工件数模，根据数模基准建立坐标系。2、具体步骤首先新建程序/选择适当的探针角度应用手动方式测量建立坐标系所需要的元素，分别新建平面、直线、点等特性元素；选择基本初定位坐标系建立新的基本坐标系TrainingMaterial--CMM培训材料–三坐标空间旋转：选择平面1，用平面1的法线方向（测量平面方向）作为第一轴的方向Z正方向。（如图1）平面旋转：选择直线1，用直线1的方向作为坐标系的第二轴史量方向（测量直线方向）。（如图2）原点：a选择平面1，用平面1做坐标系的平面方向Z的原点；（如图3）b选择点1，应点1做坐标系X、Y轴的原点。（如图3）上述步骤完成后，CAD绘图区会自行建立相应的坐标轴。最后，按“确定”按钮，即完成零件坐标系的建立。TrainingMaterial--CMM培训材料–三坐标图1图3图2TrainingMaterial--CMM五、构造特征元素１、如何构造对称元素步骤：在测量模块上测量两个面，面１和面２；选构造\对称培训材料–三坐标TrainingMaterial--CMM培训材料–三坐标结果1:Calypso计算出对称平面的位置，长度和宽度。两个平面起始点的对称点在此平面上。结果2:垂直的对称平面位置，长度和宽度.2、如何构造相交元素步骤：在测量模块上测量两个圆，圆１和圆２；选构造\相交两个圆必须位于同一个面上。必须区别两种可能：–出现两个交点。TrainingMaterial--CMM培训材料–三坐标在定义模板的结果选择中，指定需要的相交结果：结果1用于交点1，结果2用于交点2。如果由于两圆精确地接触，将出现一个交点，输出两个相同的结果。–在两圆之间没有交点。此情况下，Calypso不能计算出结果。在实际运用中相交使用很广泛，但也要注意其所构造元素是否存在和特性。TrainingMaterial--CMM培训材料–三坐标3、如何构造投影元素（如点投影到平面上的位置）步骤：需要投影的元素.（元素1）元素1要投影到的元素（元素2）结果说明投影的结果决定了元素的结果输出。–圆向平面投影圆向平面垂直移动，直到移动到平面上.结果:平面上投影圆心坐标–圆柱向平面投影圆柱轴线的两个端点向平面的投影为一条直线.结果:直线在所在坐标系下的坐标点和两个投影角.例外:圆柱垂直与投影面时.-相当于一个点投影到平面上.-结果:点的坐标值.TrainingMaterial--CMM培训材料–三坐标4、如何构造圆锥计算（Calypso使用该功能来计算）步骤：–直径：求已知高度时的圆锥直径。–位置：求已知直径时的圆锥高度。你唯一可以选的是圆锥。因为圆锥计算是圆锥专有的。Calypso需要你定义下面的项目：–AtL:输入高度L，在此高度的直径将被计算出来，在参考于选项选择高度的参考点：•高度L可以参考圆锥坐标原点。高度L将从圆锥顶点测量（圆锥轴和最靠近圆锥中心的表面区域的相交点）。TrainingMaterial--CMM培训材料–三坐标•高度L可以参考工件坐标系。这里，首先最靠近圆锥轴的坐标将被计算出来。经过圆锥轴上坐标值等于L的点的直径将被输出。–或者在:如果你不想直接输入高度，可以使用此按钮来确定元素（如果需要，通过和圆锥轴的相交点）来定义所需直径的高度。这里只有点，2-D直线和平面元素可以适用。TrainingMaterial--CMM培训材料–三坐标位置定义如果选择位置定义选项，便可以输入适当的直径，也可以用其它元素间接地定义需要的直径。Calypso需要定义下面的输入：–在D:直接输入直径，相应的高度将被计算出来。–或者在:如果你没有输入直径，可以用此按钮通过确定元素来间接地确定用来定义位置的高度（在圆锥起始点上方的高度）。只有圆，圆锥圆，圆柱，圆锥和椭圆在此适用。TrainingMaterial--CMM六、形位公差的评价培训材料–三坐标形位公差包括形状公差和位置公差。形状公差指的是单一实际要素形状所允许的变动量，包括直线度、平面度、圆度（圆柱度、球度、圆锥度）、除有基准的轮廓度；位置公差是指关联实际要素的方向或位置对基准所