三坐标测量仪如何建立坐标系

Posted 2023-05-01

我们首先要弄明白为什么要创建三坐标系，所创建的坐标系的目的是什么，我们在检测工件时，需要正确的装夹检测工件，使工件有足够的检验空间和恒温时间，坐标系的建立就是为后续的测量奠定基础，建立错误的坐标系直接导致测量尺寸的误差建立正确的参考方向即坐标系是十分重要的。

实际上建立一个三坐标系只需要以下三个步骤：

步骤一：测量平面，找正零件，即先确定工件的轴面，选择垂直于工件轴线的平面，而不要垂直于机床坐标轴。若此平面上有灰尘或零件放置不水平位置，将导致基准面测量不准确。(因此，在取到工件并确定其坐标系后，确定其表面清洁)技术图告诉您，哪个面是基准面。若无指示，则在整个平面上尽量均匀地分布着，这样可以得到较好的表面。在计算平面时，至少需要三个点，一般情况能测量更多点参与平面的计算。

步骤二：转轴即确定第二轴，我们要把机器的轴向和零件的一个轴向连接起来，这就是我们要做的，但我们要告诉软件是如何连接起来的。可选择精加工的一面或两孔构成一条直线。选一条光洁的精加工平面非常重要，不能用一条粗边来建立坐标系，否则会影响坐标系的精度。在右边的图表中，除非我们确定机器的轴向和零件的轴向完全一致，否则不建立零件坐标系测量就是错误的。本例中，用两个孔的中心连线来确定零件的第二轴向，软件利用这条直线进行旋转，这样测量机的坐标轴就会旋转，这样就可以与零件坐标系的方向一致了。由于 XYZ三个轴线相互垂直，所以一旦两个轴线被确定后，第三轴就是唯一不变的。因此，不需要对第三轴再进行测定。

步骤三：原点位于蓝色标签的位置，其坐标值是 X=0, Y=0和 Z=0。有时候必须从已知特性出发，软件可以很方便地实现，设定好零件的轴向与原点后的一种坐标系。

三坐标检测工件的不同其制作方法也不同，所以日常我们在对设备进行检测时，要先确认好图纸再进行操作。

参考技术A 二.坐标系建立
1.3-2-1坐标系建立方法
2.迭代法坐标系建立原理及方法
3.最佳拟合坐标系建立原理及方法








以上是PCDMIS三坐标测量软体的三种坐标系的建立方法,不同的三坐标测量仪所使用的软体是不一样的,但是建立坐标系的方法及思路基本一致.

三坐标测量机建立坐标系的方法

1、在零件坐标系上编制的测量程序可以重复运行而不受零件摆放位置的影响，所以编制程序前首先要建立零件坐标系。而建立坐标系所使用的元素不一定是零件的基准元素。 \x0d\x0a\x0d\x0a2、在测量过程中要检测位置度误差，许多测量软件在计算位置度时直接使用坐标系为基准计算位置度误差，所以要直接使用零件的设计基准或加工基准等等建立零件坐标系。 \x0d\x0a\x0d\x0a3、为了进行数字化扫描或数字化点作为CAD/CAM软件的输入，需要以整体基准或实物基准建立坐标系。 \x0d\x0a\x0d\x0a4、当需要用CAD模型进行零件测量时，要按照CAD模型的要求建立零件坐标系，使零件的坐标系与CAD模型的坐标系一致，才能进行自动测量或编程测量。 \x0d\x0a\x0d\x0a5、需要进行精确的点测量时，根据情况建立零件坐标系（使测点的半径补偿更为准确）。 \x0d\x0a\x0d\x0a6、为了测量方便，和其它特殊需要。 \x0d\x0a\x0d\x0a建立零件坐标系是非常灵活的，在测量过程中我们可能根据具体情况和测量的需要多次建立和反复调用零件坐标系，而只有在评价零件的被测元素时要准确的识别和采用各种要求的基准进行计算和评价。对于不清楚或不确定的计算基准问题，一定要取得责任工艺员或工程师的认可和批准，方可给出检测结论。 \x0d\x0a\x0d\x0a至于使用哪种建立零件坐标系的方法，要根据零件的实际情况。一般大多数零件都可以采用3－2－1的方法建立零件坐标系。所谓3－2－1方法原本是用3点测平面取其法矢建立第一轴，用2点测线投影到平面建立第二轴（这样两个轴绝对垂直，而第三轴自动建立，三轴垂直保证符合直角坐标系的定义），用一点或点元素建立坐标系零点。现在已经发展为多种方式来建立坐标系，如：可以用轴线或线元素建立第一轴和其垂直的平面，用其它方式和方法建立第二轴等。 \x0d\x0a\x0d\x0a大家要注意的是：不一定非要3－2－1的固定步骤来建立坐标系，可以单步进行，也可以省略其中的步骤。比如：回转体的零件（圆柱形）就可以不用进行第二步，用圆柱轴线确定第一轴并定义圆心为零点就可以了。用点元素来设置坐标系零点，即平移坐标系，也就是建立新坐标系。 \x0d\x0a\x0d\x0a如何确定零件坐标系的建立是否正确，可以观察软件中的坐标值来判断。方法是：将软件显示坐标置于“零件坐标系”方式，用操纵杆控制测量机运动，使宝石球尽量接近零件坐标系零点，观察坐标显示，然后按照设想的方向运动测量机的某个轴，观察坐标值是否有相应的变化，如果偏离比较大或方向相反，那就要找出原因，重新建立坐标系。 \x0d\x0a\x0d\x0a用三个基准球完全可以把模具的基准坐标系保持下来。 \x0d\x0a\x0d\x0a1、用测量的三个基准球的球心构造平面，用其中两个球心构线，用其中一个球心为原点，可以建立一个零件坐标系。 \x0d\x0a\x0d\x0a2、在零件坐标系下测量基准元素，用各种方法可以得出基准元素与当前零件坐标系的关系（轴的夹角、原点的距离）。 \x0d\x0a\x0d\x0a3、得出两个坐标系的差别后，在建立三个基准球构造的坐标系后，通过旋转两个坐标轴的角度，平移原点一段距离，即可恢复到基准坐标系。 参考技术A 1、在零件坐标系上编制的测量程序可以重复运行而不受零件摆放位置的影响，所以编制程序前首先要建立零件坐标系。而建立坐标系所使用的元素不一定是零件的基准元素。

2、在测量过程中要检测位置度误差，许多测量软件在计算位置度时直接使用坐标系为基准计算位置度误差，所以要直接使用零件的设计基准或加工基准等等建立零件坐标系。

3、为了进行数字化扫描或数字化点作为CAD/CAM软件的输入，需要以整体基准或实物基准建立坐标系。

4、当需要用CAD模型进行零件测量时，要按照CAD模型的要求建立零件坐标系，使零件的坐标系与CAD模型的坐标系一致，才能进行自动测量或编程测量。

5、需要进行精确的点测量时，根据情况建立零件坐标系（使测点的半径补偿更为准确）。

6、为了测量方便，和其它特殊需要。

建立零件坐标系是非常灵活的，在测量过程中我们可能根据具体情况和测量的需要多次建立和反复调用零件坐标系，而只有在评价零件的被测元素时要准确的识别和采用各种要求的基准进行计算和评价。对于不清楚或不确定的计算基准问题，一定要取得责任工艺员或工程师的认可和批准，方可给出检测结论。

至于使用哪种建立零件坐标系的方法，要根据零件的实际情况。一般大多数零件都可以采用3－2－1的方法建立零件坐标系。所谓3－2－1方法原本是用3点测平面取其法矢建立第一轴，用2点测线投影到平面建立第二轴（这样两个轴绝对垂直，而第三轴自动建立，三轴垂直保证符合直角坐标系的定义），用一点或点元素建立坐标系零点。现在已经发展为多种方式来建立坐标系，如：可以用轴线或线元素建立第一轴和其垂直的平面，用其它方式和方法建立第二轴等。

大家要注意的是：不一定非要3－2－1的固定步骤来建立坐标系，可以单步进行，也可以省略其中的步骤。比如：回转体的零件（圆柱形）就可以不用进行第二步，用圆柱轴线确定第一轴并定义圆心为零点就可以了。用点元素来设置坐标系零点，即平移坐标系，也就是建立新坐标系。

如何确定零件坐标系的建立是否正确，可以观察软件中的坐标值来判断。方法是：将软件显示坐标置于“零件坐标系”方式，用操纵杆控制测量机运动，使宝石球尽量接近零件坐标系零点，观察坐标显示，然后按照设想的方向运动测量机的某个轴，观察坐标值是否有相应的变化，如果偏离比较大或方向相反，那就要找出原因，重新建立坐标系。

用三个基准球完全可以把模具的基准坐标系保持下来。

1、用测量的三个基准球的球心构造平面，用其中两个球心构线，用其中一个球心为原点，可以建立一个零件坐标系。

2、在零件坐标系下测量基准元素，用各种方法可以得出基准元素与当前零件坐标系的关系（轴的夹角、原点的距离）。

3、得出两个坐标系的差别后，在建立三个基准球构造的坐标系后，通过旋转两个坐标轴的角度，平移原点一段距离，即可恢复到基准坐标系。 参考技术B 在零件坐标系上编制的测量程序可以重复运行而不受零件摆放位置的影响，所以编制程序前首先要建立零件坐标系。而建立坐标系所使用的元素不一定是零件的基准元素。在测量过程中要检测位置度误差，许多测量软件在计算位置度时直接使用坐标系为基准计算位置度误差，所以要直接使用零件的设计基准或加工基准等等建立零件坐标系。为了进行数字化扫描或数字化点作为CAD/CAM软件的输入，需要以整体基准或实物基准建立坐标系。当需要用CAD模型进行零件测量时，要按照CAD模型的要求建立零件坐标系，使零件的坐标系与CAD模型的坐标系一致，才能进行自动测量或编程测量。需要进行精确的点测量时，根据情况建立零件坐标系（使测点的半径补偿更为准确）为了测量方便，和其它特殊需要。