三坐标测量机实验.doc

实验三三坐标测量机实验
一、实验目地
了解三坐标测量机的使用方法和测量原理
二、仪器设备
三坐标测量机：三坐标测量机是一种高效、新颖的精密测量仪器。它广泛应用于机械制造、仪器制造、电子工业、航空工业等各领域。
应用三坐标测量机可对直线坐标、平面坐标以及空间三维尺寸进行测量，可以测量球体直径、球心坐标、曲线曲面轮廓、各种角度关系以及凸轮、叶片等复杂零件的几何尺寸和形状位置误差。
三坐标测量机测量精度高，速度快，软件功能强大，是测量行业不可或缺的高级仪器。
三、基本功能实验
1．测头及标准球的标定
⑴目的：
当使用测量机进行工件检测时，跟工件直接接触的是测头的红宝石球的球面，测量机在数据处理时是以红宝石球的球心来计算的，必须对测球的半径和位置进行补偿。因此，在测量工件之前，首先要进行测头校正，从而得到测头的准确数值，校正完毕，坐标机会自动补偿校正后的数据。这样，可以消除由于测头而带给工件测量的误差。
⑵功能：
可分别用“手动模式”或“自动模式”校验、定义测头。
⑶方法：
①定义测头直径：用鼠标单击“测头”图标，再单击“定义测头”图标，在相应图标中输入定义值及测头直径的理论值，用鼠标单击上图“确认键”，即完成定义测头功能。计算机自动提示下一个新测头的标号。
②校验测头：用鼠标单击“测头”图标，再单击“校验测头”图标，在“测头标号”处选择要校验的测头标号，再键盘输入“标准球的直径”，然后选择“手动模式”校验所需的测头。当第一次校验完毕，可看到标准球的球心坐标已自动显示出来。此时用户可根据测头类型去分别用“手动模式”或“自动模式”校验每一被定义的测头。
得到测头的准确值，在以后的测量中即可自动进行测头补偿。测量时，应使所有定义的测头都使用统一的基准，这样在测量过程中使用多个测头完成整个测量过程，就不必考虑测头数据的不一致性问题。
2．基本元素的测量
⑴目的：
基本元素测量是所有测量和其它工作的基础。所有零件的检测都要通过对基本几何元素的测量来实现。通过测量得到指定被测基本元素的有关参数值。
⑵功能：
通过此功能可测量指定点、线、面、圆、弧、椭圆、圆柱、圆锥、球、键槽、曲线、曲面等基本元素。
⑶方法：
用鼠标单击“测量”图标，然后单击“被测元素”图标。工作区将显示该测量元素的标号及测量点数，可根据工作区的提示对测量元素进行删除点、增加点等修改，然后进行测量，即可得到被测基本元素的实际值。
3．“3－2－1”坐标系的建立：
⑴目的：
将坐标系的三个轴的方向和坐标原点建立在零件上，用于一些同类零件的程序控制自动测量。
⑵功能：
此功能可建立一个完整的零件坐标系。3-2-1的含义是：3（测量第一平面上的三点，软件自动将此平面的法矢作为零件坐标系的第一轴的方向）；2（测量第二平面上的两点直线，再将其投影到第一平面作为第二轴的方向）；1（再测量或通过构造产生一点作为零件坐标系的原点）。
⑶方法：
用鼠标单击零件坐标系的主菜单图标，再单击3-2-1坐标系图标，工作区会显示零件坐标系的每一项信息，可根据需要输入相应的元素作为新的坐标轴和原点。
以上面为例，选择坐标轴的名称，定义二坐标轴的方向及原点的坐标,方法如下：
在工作区的中部有五个小方框,首先用鼠标单击“第一轴”处，此处应变为蓝色，然后用户可根据需要，到工作区最右边显示“坐标轴改变区”处,选择要建立的坐标轴的名称和方向并单击鼠标左键,,蓝色小窗口即显示所选择的坐标轴。从工作区最左边选择要建立“第一轴”的元素类型，并用鼠标单击，此类元素的所有元素标号便全部显示在工作区，从中选中所需元素的标号，用鼠标双击，此元素的标号便显示在“第一轴”的方框中，此时，“第一轴”的方向便建立了。建立“第二轴”（工作区中,中间第二个小窗口），用户可用鼠标单击此窗口，使之变为蓝色后，可用同样的方法（建立第一轴）处理。建立“原点X值”。如果要改变原点的X坐标,只要在第三个小窗口上单击鼠标左键,该小窗口即变为蓝色。在工作区最左边,查找所需元素类型,且按下该按钮,该类型所有元素标号都显示在工作区,选择所需要的元素标号,且双击鼠标左键,选择的元素标号,即出现在蓝色小窗口的右边。此时，零件坐标系的原点的X坐标即确立了。“原点Y值”、“原点Z值”的方法都参照建立“原点X值”方法。选择“确认键”按钮,确认已建立的坐标系。此时，“Coord”窗口显示坐标系的标号,便是此零件坐标系的名称。
4．其它功能实验：（略）
六、思考题
三坐标测量机为什么要建立零件坐标系？不建行不行？