RationalDMIS基础培训资料

坐标测量的基本原理和组成

一测量机的基本组成和保养规范

1，机械系统：主要由工作台和三轴导轨构成，材料由花岗石组成，温度稳定性好。采用气浮导轨，直流伺服电机，同步带传动.气浮块，悬浮在导轨上，与导轨距离非常狭小，因此要注意保持导轨的清洁。气浮块小孔直径非常小，容易被气体内的灰尘所堵，所以要保证机器进气的净洁。装卸工件时要注意导轨面不能被划伤和与工件碰撞。

2，光栅尺和读数头：每轴都有一对，是长度计量元件，属光电元件，附着灰尘会影响正常工作。除非读书出错，一般不要擦拭。

2.光栅尺和读数头：每轴都有一对，是长度计量元件，属光电元件，附着灰尘会影响正常工作。除非读书出错，一般不要擦，拭。

3，测头系统：主要是触发式测头，是唯一与工件接触的部件，每测量一个点时测头传感器就有一次“接触-偏置-发讯-回复” 的过程。测头的严重碰撞会导致寿命降低或损坏，长期使用会使测头容易疲劳，灵敏度降低。

4，计算机和电气系统：是机器控制和数据处理部件。主要注意插件的松脱现象和电源的供应稳定性。

测量机主要受以下3方面外界环境的影响：

1·电力供应：这是对机器电气系统最有影响的部分，电压不稳，电源有污染都会导致系统故障。因此带有稳压和滤波功能的稳压设备是需要的。Ups不间断电源也推荐使用。

2.气体供应：为防止其气体对气浮块的堵塞，气源要保证干净。

3，环境震动，灰尘，温度和湿度：震动对机器工作时的精度会有影响，温度对长度测量有很大影响，湿度会导致电气和机械方面的故障！

测量机的日常维护：

每日的工作：

用酒精和脱脂棉以单一方向清理工作台，导轨和标准球。，有光栅的部位要注意保护。

非周期工作：

1数据备份，操作系统和各种驱动安装光盘，最主要的是机器补偿文件，每台机器的补偿文件都是不同的。用户使用过程中产生的数据也要注意保存。

2.查看测量机气电板上气体过滤器中是否有水，要及时排放。

注意事项：

1，不要在导轨和气浮之间涂抹任何油脂

2.清洁导轨注意保护光栅尺3，不要用手推动自动机

4，有事短时离开时，把测头移动到下方没有工件的位置，按下急停开关。

5，使用全自动侧头时，不使用时应使其保持0.0位置

6，计算机不可做其他用途，注意防毒。

7，对于计算机C：中的所有文件，在不清楚其含义的情况下，不要删除修改。

二.坐标测量的原理

将被测物体放置三坐标的测量空间，通过传感器获得被测物体上各测点的坐标值，采用最小二乘法或其他计算方法，计算出被测物体几何尺寸和形状误差。

一个具体测量过程的描述：

1，启动测量机前，把储气罐中的水排放干净。检查工作室内温湿仪器数据是否达到要求，超标的应打开辅助设备回复到要求再工作。当数值相差太大时（冬夏季节），空调应不间断运行！

2，检查气压是否达到要求，机器总气压能否达到0.4mpa-0.65mра

3，打开电脑，控制系统。（手动机打开电脑即可）

4，打开软件，开启新项目。

5，选择测头，并校正需要用到的角度。

6，根据被测件的测量要求测量几何元素

7，评价几何公差，输出报告

8，结束测量保存项目，退出软件，关闭控制器

三.触发式测头的基本原理

测头是测量机的一套数据采集系统，包括传感器，安装在传感器前端的红宝石测针和让传感器转到各个位置的侧头座。

从电学角度来说，传感器就是一个开关装置，当红宝石测针碰到被测物体时，测针发生偏置。侧头内部产生一个脉冲信号，让测量机系统锁存当前坐标位置，这个位置就是红宝石球心坐标的位置。

Rationaldmis程序描述

一.软件的安装，卸载及基本配置的设置

初次安装可直接由安装盘执行.exe文件进行安装。序列号由光盘附带，安装过程中选控制系统根据所用系统来选择。

安装完成后，在开始-》运行，中输入regedit。打开注册表如下图，找到Driver双击打开右边的界面在右边单击右键选择

双击改名之后的字符串，添加数据值为：补偿文件的路径，然后确定。

卸载软件时要从注册表中External-array处右键删除和控制面板的添加删除文件中删除软件。再次安装时要确定原文件已被完全卸载。具体软件内的配置由老师教学时根据不同的系统和机型来讲解。

二.测量系统的启动和退出

在启动系统时，应按照以下顺序进行：

1，检查机器是否与气，电设备连接。打开气源，电源。

2·检查机器前端急停和操作杆急停是否打开3，打开控制系统电源开关，启动电脑

4，按操纵杆上的加电按钮给电机供电。

5·开启软件，机器回零，要保证机器运动的范围内没有人和物的干扰

6，调节操纵杆的速度按钮，手动移动机器，无异后开始其他操作。

7·工作完成后，关闭软件，电脑，系统，切断气和电源。

三.操纵杆面板的功能介绍

操纵杆主要由：急停按钮，方向操纵杆，速度调节按钮，加电按钮，单轴锁定按钮等和一些快捷键按钮组成。因不同的操纵杆的按钮位置有不同，具体由老师实际操作时进行讲解。

软件培训模块

一测量软件主界面功能区块介绍

二。运动和测量参数的设定

此界面属于操作区窗口主要是设定机器运动，测量时的速度和加速度。以及操纵杆取点时的回退距离。

此界面位于状态窗口，用于设定自动测量时的接近回退距离，深度和安全平面的设定。

三.测头的标定和校正

测头界面主要用于测头的构建，角度的添加和校验。

校验包括2步：先用0，0度标定标准球的位置。然后校验其他方向测头。

校球的目的和必要性

1，当测量机不动时，控制系统获得的测量机坐标数据是不变的，但测头旋转到不同的位置，红宝石中心的位置就不同。因此测量软件显示的不是测量机光栅尺坐标，而是红宝石中心数据，当侧头旋转时红宝石空间位置发生变化，软件坐标也应会改变。为了实现这个功能，一个通用的方法就是：在测量机空间固定一个标准球，让所有的测头都测量这个球，获得其中心坐标。比如测头1测的球心坐标为x1，yl，zl。测头2测的球心坐标为x2，y2.Z2.。我们把软件显示的坐标认为是1测得的球心坐标，那么2就会有个相对于1的偏置x2-x1，y2-y1，Z2-z1.测量软件会自动保存这些偏置，当调用测头2时，软件会自动补偿测头2对测头1的测头偏置。这就保证了软件显示的坐标是红宝石中心的位置。这样：

无论用哪个角度去测物体都能获得一致的数据！

2·测头校正的第二个目的就是为了获得，红宝石的动态直径。由传感器的工作原理我们知道：当触发信号时，测针已经发生偏置，此时测量机的光栅尺读书头已经运行到物体内部，虽然这个超前两很小，但是对于高精机来说，已经不可忽略。为了解决这个问题，我们采用一个已知尺寸的高精度标准球，测量这个标准球，根据：标准球直径（r）=未补偿的测量直径（R）-红宝石直径。

得出：红宝石直径=R-r。所以红宝石动态直径总是小于静态直径的。

四.几何元素的定义，测量

测量区包括智能测量和点，线，面圆，圆弧，球，圆柱，圆锥，圆环，键槽，曲线，曲面的测量。另外在该区又分4小区，包括设置，统计，测点管理和元素定义，如下图，可以tab键切换元素的创建可由：

1几何元素的测量，

2通过元素构造里的拟合，

3，通过几何关系建立

4.直接在元素定义里添加等来实现。

五.几何公差的评定

几何公差的评定包括：几何尺寸和形状误差的评定。包括：

距离，角度，倾斜度，垂直度，平行度，位置度，圆柱度，坐标公差，司心度，圆跳动，全跳动，圆度，锥角，直径，半径，平面度，直线度，点轮廓度，曲线，曲面轮廓度，对称度和键槽的宽度。

六.元素的构造

元素的构造就是通过几何关系来创建几何元素。

包括：中分，平行，相交，垂直，切线，投影，移动，拟合，镜像，边界，圆锥，极限，偏移平面，元素变换，多点偏移平面，拷贝创建元素等。

七.零件的找正

坐标系操作区，包括：坐标系的平移，坐标系的旋转，3-2-1创建坐标系，三点偏移坐标系，三点拟合坐标系，两点偏移坐标系，六点拟合坐标系，多点拟合坐标系，合并坐标系，3-2-1创建坐标系2，快速3-2-1创建坐标系，迭代对齐拟合坐标系，坐标系映射。

当建立完合适的坐标系后，导入数模就可以通过模型对齐以后，进行自动测量。

坐标系的理论：根据物理学的原理，一个刚体在空间具有6个自由度，可分解为绕x.y，z轴的转动自由度和沿x，y，z轴的平动自由度。

要对一个刚体定位需要6个点对其做单方向的约束。具体如下：

3个点在同一面上约束两个旋转自由度（绕x，y）和一个平动自由度（沿z轴），P4，p5两点确定一个轴的旋转（绕2）和一个平动（x）P6限制了沿y轴的平动。这样，6个自由度完全锁定。

测量机中的坐标系采用右手法则。

八.测量报告的输出

报告的输出格式，支持excel，屏幕输出，自定义输出和图形报告，form误差报告。并可以在设置当中自定义输出元素的格式。

屏幕输出：

九.编写零件程序

左侧为零件程序编辑窗口。右边为程序执行窗口。

当打开右上的自学习按钮，我们对零件的测量和对元素的操作，就会以程序的形式记录下来，显示在右边的窗口。

方便我们切换到编辑窗口进行修改，完善零件程序。程序语言为标准的dims语言。

启动零件程序运行之前操作员应该掌握测量系统的特性，测量机的应用环境这方面的信息和知识。在运行程序的过程中，操作员应掌握所有必要的信息，来解读由软件发出的消息，知道相关的操作指令。

只有当软件提示处于手动状态时，才允许测量员进入测量机的测量工作区，进行程序要求的相关操作，在其他任何情况下，操作员应与测量机的工作区保持安全距离。保证没有无关人员进入测量工作区，干扰正常运行中的测量。

注意系统的提示灯，他指示了测量机的状态，使紧急按钮随时保持触手可及的地方，以便使人员处于危险状态或材料可能损坏时能及时中断操作，特别是循环程序第一遍运行时。

10，图形和CAD数模检测

Rationaldmis提供了强大的数模测量功能，CAD数模在图形区窗口显示，同时在图形区可以通过建立机器模型，真实形象的显示出机器的状态。通过菜单栏中的选项-》建立机器模型，达到以下界面，根据机器实际情况添加数据：机型的行程和原点的位置，以及三轴的方向

从菜单栏中的：文件-》导入CAD命令，导入数模，进行零件找正后，就通过对数模的操作来带动测量机对工件的测量，步骤如下：

1，在操作区窗口打开测量界面，选择要测量的元素类型.

2，在数模上找到你要测量的元素3，在图像区中测点选项按钮下拉菜单中选择在几何元素上创建几何点的按钮4·当鼠标移动到数模上要选取的元素时，左键点击，就会弹出提示：

机器将要移动。在确定机器安全的情况下点继续，实现测量。

5·测量结束后，切换 按钮到 不选取任何元素，以免勿点数模造成机器错误移动。