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三坐標(biāo)測量機(jī)的幾種常用掃描方法

作者: 時(shí)間:2013-08-09 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
(CMM)的測量方式通常可分為接觸式測量、非接觸式測量和接觸與非接觸并用式測量。其中,接觸測量方式常用于機(jī)加工產(chǎn)品、壓制成型產(chǎn)品、金屬膜等的測量。為了分析工件加工數(shù)據(jù),或?yàn)槟嫦蚬こ烫峁┕ぜ夹畔?,?jīng)常需要用對被測工件表面進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)掃描。本文以美國Brown Sharpe公司Microxcel Pfx454型為例,介紹三坐標(biāo)測量機(jī)的幾種常用及其操作步驟。

三坐標(biāo)測量機(jī)的掃描操作是應(yīng)用PCDMIS程序在被測物體表面的特定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)采集,該區(qū)域可以是一條線、一個(gè)面片、零件的一個(gè)截面、零件的曲線或距邊緣一定距離的周線等。掃描類型與測量模式、測頭類型以及是否有CAD文件等有關(guān),控制屏幕上的“掃描”(Scan)選項(xiàng)由狀態(tài)按鈕(手動/DCC)決定。若采用DCC方式測量,又有CAD文件,則可供選用的掃描方式有“開線”(Open Linear)、“閉線”(Closed Linear)、“面片”(Patch)、“截面”(Section)和“周線”(Perimeter)掃描;若采用DCC方式測量,而只有線框型CAD文件,則可選用“開線”(Open Linear)、“閉線”(Closed Linear)和“面片”(Patch)掃描方式;若采用手動測量模式,則只能使用基本的“手動觸發(fā)掃描”(Manul TTP Scan)方式;若采用手動測量方式并使用剛性測頭,則可用選項(xiàng)為“固定間隔”(Fixed Delta)、“變化間隔”(Variable Delta)、“時(shí)間間隔”(Time Delta)和“主體軸向掃描”(Body Axis Scan)方式。

下面詳細(xì)介紹在DCC狀態(tài)下,進(jìn)入“功能”(Utility)菜單選取“掃描”(Scan)選項(xiàng)后可供選擇的五種掃描方式。

1.開線掃描(Open Linear Scan)

開線掃描是最基本的掃描方式。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,首先輸入邊界點(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;最后雙擊“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“最大”(Max Inc)欄中輸入一個(gè)新步長值。

最后檢查設(shè)定的方向矢量是否正確,該矢量定義了掃描開始后第一測量點(diǎn)表面的法矢、截面以及掃描結(jié)束前最后一點(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;最后點(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”。

2.閉線掃描(Closed Linear Scan)

閉線掃描方式允許掃描內(nèi)表面或外表面,它只需“起點(diǎn)”和“方向點(diǎn)”兩個(gè)值(PC DMIS程序?qū)⑵瘘c(diǎn)也作為終點(diǎn))。

(1)數(shù)據(jù)輸入操作

雙擊邊界點(diǎn)“1”,在編輯對話框中輸入位置;雙擊方向點(diǎn)“D”,輸入坐標(biāo)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(diǎn)的矢量,檢查截面矢量;鍵入其它選項(xiàng)后,點(diǎn)擊“創(chuàng)建”。

也可使用坐標(biāo)測量機(jī)操作盤觸測被測工件表面的第一測點(diǎn),然后觸測方向點(diǎn),PC DMIS程序?qū)褱y量值自動放入對話框,并自動計(jì)算初始矢量。選擇掃描控制方式、測點(diǎn)類型及其它選項(xiàng)后,點(diǎn)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(rèn)“閉線掃描”;首先點(diǎn)擊表面起始點(diǎn),在CAD模型上生成符號“1”(點(diǎn)擊時(shí)表面和邊界點(diǎn)被加亮,以便選擇正確的表面);然后點(diǎn)擊掃描方向點(diǎn);PC DMIS將在對話框中給出所選位置點(diǎn)相應(yīng)的坐標(biāo)及矢量;選擇掃描控制方式、步長及其它選項(xiàng)后,點(diǎn)擊“創(chuàng)建”。

3.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。應(yīng)用該掃描方式至少需要四個(gè)邊界點(diǎn)信息,即開始點(diǎn)、方向點(diǎn)、掃描長度和掃描寬度。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。
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