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1、 三坐坐标讲义义第一节 课 学前前知识一 三坐标概概况1. 三坐标组组成三坐标主主要由以以下几部部分组成成：测量量机主机机，控制制系统， 计算机机（测量量软件）， 测座、测头系系统。2. 测量机主主机 这是测量量机的基基本硬件件，有多多种结构构形式：移动桥式式：活动动桥式测测量机是是使用最最为广泛泛的一种种机构形形式。 特点是是开敞性性比较好好，视野野开阔，上上下零件件方便。运动速速度快，精精度比 较高。有小型型、中型型、大型型几种形形式。 固定桥桥式：固固定桥式式测量机机由于桥桥架固定定，刚性性好，动动台中心心驱动、 中心心光栅阿阿贝误差差小，以以上特点点使这种种结构的的测量机机精度 非常高
2、高，是高高精度和和超高精精度的测测量机的的首选结结构。 高架桥桥式： 高架桥桥式测量量机适合合于大型型和超大大型测量量机，适适合于航航空、 航天、造船行行业的大大型零件件或大型型模具的的测量。一般都都采用 双光栅栅、双驱驱动等技技术，提提高精度度。 水平臂臂式： 水平臂臂式测量量机开敞敞性好，测测量范围围大，可可以由两两台机器器共同组组 成双双臂测量量机，尤尤其适合合汽车工工业钣金金件的测测量。关节臂式式： 关关节臂式式测量机机具有非非常好的的灵活性性，适合合携带到到现场进进行测量量， 对对环境条条件要求求比较低低。各种结构构三坐标标“图”以活动桥桥式测量量机为例例，介绍绍三坐标标主要组组成及
3、功功能： 工作台（一一般采用用花岗石石），用用于摆放放零件支支撑桥架架； 工工作台放放置零件件时，一一般要根根据零件件的形状状和检测测要求，选选择适合合的夹具具或支撑撑。要求求零件固固定 要要可靠，不不使零件件受外力力变形或或其位置置发生变变化。大大零件可可在工作作台上垫垫等高块块，小零零件可以以放 在在固定在在工作台台上的方方箱上固固定后测测量。桥架，支支撑 ZZ 滑架架，形成成互相垂垂直的三三轴； 桥架是是测量机机的重要要组成部部分，由由主、附附腿和横横梁、滑滑架等组组成。桥桥架的驱驱动部分分和光栅栅基本都都 在主主腿一侧侧，附腿腿主要起起辅助支支撑的作作用。由由于这个个原因，一一般桥式式
4、测量机机的横梁梁长度不不超过 2.55 米，超超过这个个长度就就要使用用双光栅栅等措施施对附腿腿滞后的的误差进进行补偿偿，或采采用其他他机构形形式。 滑架，使使横梁与与有平衡衡装置的的 Z 轴连接接； 滑滑架连接接横梁和和 Z 轴，其其上有两两轴的全全部气浮浮块和光光栅的读读数头、分气座座。气浮浮块和读读数头的的调 整整比较复复杂，直直接影响响测量机机精度，不不允许调调整。导轨，具具有精度度要求的的运动导导向轨道道，是基基准； 导轨是是气浮块块运动的的轨道，是是测量机机的基准准之一。压缩空空气中的的油和水水及空气气中的灰灰尘会污污染导轨轨，造成成导轨道道直线度度误差变变大，使使测量机机的系统统
5、误差增增大，影影响测量量精度。要保持持导轨道道完好， 避免对对导轨磕磕碰，定定期清洁洁导轨。光栅系统统（光栅栅、读数数头、零零位片），是是基准； 光栅栅系统是是测量机机的测长长基准。光栅是是刻有细细密等距距离刻线线的金属属或玻璃璃，读数数头使用用光学的的方 法法读取这这些刻线线计算长长度。为为了便于于计算由由于温度度变化造造成光栅栅长度变变化带来来的误差差，采用用光栅 一端固固定，另另一端放放开，使使其自由由伸缩。另外在在光栅尺尺座预置置有温度度传感器器，便于于有温度度补偿功功 能的的系统进进行自动动温度补补偿。 零位片片的作用用是使测测量机找找到机器器零点。机器零零点是机机器坐标标系的原原点
6、，是是测量机机误差补补偿和测测 量机机行程终终控制的的基准。驱动系统统（伺服服电机、传动带带）； 驱动系系统由直直流伺服服电机、减速器器、传动动带、带带轮等组组成。驱驱动系统统的状态态会影响响控制系系统的参参 数，不不能随便便调整。空气轴承承气路系系统（过过滤器、开关、传感器器、气浮浮块、气气管）； 空气气轴承（又又称气浮浮块）是是测量机机的重要要部件，主主要功能能是保持持测量机机的各运运动轴相相互无摩摩擦， 由于气气浮块的的浮起高高度有限限而且气气孔很小小，要求求压缩空空气压力力稳定且且其中不不能含有有杂质、油，也也 不能能有水。过滤器器系统是是气路中中的最后后一道关关卡，由由于其过过滤精度
7、度高，非非常容易易被压缩缩空气中中的 油油污染，所所以一定定要有前前置过滤滤装置和和管道进进行前置置过滤处处理。气气路中连连接的空空气开关关和空气气传 感感器都具具有保护护功能，不不能随便便调整。支承（架架）、随随动带。 小型型测量机机采用支支架支撑撑测量机机工作台台，中、大型测测量机一一般采用用千斤顶顶支撑工工作台。都采用用三 点点支撑，在在一个支支撑的一一侧，有有两个附附助支撑撑，只起起保险作作用。每每个支撑撑都有一一个海绵绵垫，能能够 吸吸收振幅幅较小的的震动，如如果安装装测量机机的附近近有幅度度较大的的震动源源，要另另外采取取减震措措施。 三三坐标内内部结构构示意图图3.控制制系统 这
8、是测量量机的控控制中枢枢，主要要功能：控制、驱驱动测量量机的运运动，三三轴同步步、速度度、加速速度控制制； 操操纵盒或或计算机机指令通通过系统统控制单单元，按按照设置置好的速速度、加加速度，驱驱动三轴轴直流伺伺服电机机转 动动，并通通过光栅栅和电机机的反馈馈电路对对运行速速度和电电机的转转速进行行控制，使使三轴同同步平稳稳的按指指定 轨轨迹运动动。运动动轨迹有有飞行测测量、点点定位两两种方式式，飞行行方式测测量效率率高，运运动时停停顿少。点定 位方式式适合指指定截面面或指定定位置的的测量。可以通通过语句句进行设设置。在在进入计计算机指指令指定定的触测测 的探探测距离离时，控控制单元元会控制制测
9、量机机由位置置运动速速度转换换到探测测速度，使使测头慢慢速接近近被测零零件。 在有触触发信号号时采集集数据，对对光栅读读数进行行处理； 当通通过操纵纵盒或计计算机指指令控制制运动的的测量机机测头传传感器与与被测零零件接触触时，测测头传感感器（简简称 “测头”）就会会发出被被触发的的信号。信号传传送到控控制单元元后，立立即令测测量机停停止运动动（测头头保护功功能），同同时锁存存此刻的的三轴光光栅读数数。这就就是测量量机测量量的一个个点的坐坐标。 根据补补偿文件件，对测测量机进进行 221 项项误差补补偿； 测量机机在制造造组装完完成后，都都要使用用激光干干涉仪和和其它检检测工具具对 221 项项
10、系统误误差（各各轴的两两个 直直线度、两个角角摆误差差、自转转误差、位置度度误差，三三轴之间间的两个个垂直度度误差，共共 211 项）进进行 检检测，生生成误差差补偿文文件，将将这些误误差用软软件进行行补偿，以以保证测测量机精精度符合合合同的的要求。测 头头触发后后锁存的的每一个个点坐标标都要经经过误差差计算、补偿后后再传送送给计算算机软件件。采集温度度数据，进进行温度度补偿； 有温温度补偿偿功能的的测量机机，可以以根据设设定的方方式自动动采取各各轴光栅栅和被测测零件的的温度，对对于测量量 机和和零件温温度由于于偏离 20带来的的长度误误差进行行补偿，以以保持高高精度。 对测量机机工作状状态进
11、行行监测（行行程控制制、气压压、速度度、读数数、测头头等），采采取保护护措施； 控制制系统内内部设有有故障诊诊断功能能，对测测量机正正常工作作及安全全有影响响的部位位进行检检测，当当发现这这些 有有异常现现象时，系系统就会会采取保保护措施施（停机机，断驱驱动电源源），同同时发出出信息通通知操作作人员。对扫描测测头的数数据进行行处理，并并控制扫扫描: 配备有有扫描功功能的测测量机，由由于扫描描测头采采集的数数据量非非常大，必必须有专专用的扫扫描数据据处 理理单元进进行处理理，并控控制测量量机按照照零件表表面形状状，保持持扫描接接触的方方式运动动。与计算机机进行各各种信息息交流。 虽然然控制系系统
12、本身身就是一一台计算算机，但但是没有有与外界界交互动动介面，其其内部的的数据都都要通过过 与上上位计算算机的通通讯进行行输入和和设置。控制信信息和测测点的数数据都通通过信息息传输、交流。交流方方式 主主要是 RS2232 接口或或网卡。控制柜，控控制器图图4. 计算机（测测量软件件） 计算机（又又称上位位机）是是数据处处理中心心，主要要功能：对控制系系统进行行参数设设置； 上位计计算机通通过“超级终终端”方式，与与控制系系统进行行通讯并并实现参参数设置置等操作作。可以以使 用用专用软软件对系系统进行行调试和和检测。进行测头头定义和和测头校校正，及及测针半半径补偿偿: 不不同的测测头配置置和不同
13、同的测头头角度，测测量的坐坐标数值值是不一一样的。为使不不同配置置和不同同测 头头位置测测量的结结果都能能够统一一进行计计算，测测量软件件要求进进行测量量前必须须进行测测头校正正，以获获得测 头配置置和测头头角度的的相关信信息。以以便在测测量时对对每个测测点进行行测针半半径补偿偿，并把把不同测测头角度度 测点点的坐标标都转换换到“基准”测头位位置上。建立坐标标系（零零件找正正） 为为测量的的需要，测测量软件件以零件件的基准准建立坐坐标系统统，称零零件坐标标系。零零件坐标标系可以以根据 需要，进进行平移移和旋转转。为方方便测量量，可以以建立多多个零件件坐标系系。对测量数数据进行行计算和和统计、处
14、理； 测量量软件可可以根据据需要进进行各种种投影、构造、拟和计计算，也也可以对对零件图图纸要求求的各项项形位 公差进进行计算算、评价价，对各各测量结结果使用用统计软软件进行行统计。借助各各种专用用测量软软件可以以进行齿齿 轮、曲线、曲面和和复杂零零件的扫扫描等测测量。 编程并并将运动动位置和和触测控控制通知知控制系系统； 测量软软件可以以根据用用户需要要，采用用记录测测量过程程和脱机机编程等等方法编编程，可可以对批批量零件件进 行行自动和和高精度度的测量量或扫描描。 输出测量量报告； 在测测量软件件中，操操作员可可以按照照自己需需要的格格式设置置模板，并并生成检检测报告告输出。 传输测测量数据
15、据到指定定网路或或计算机机。 通通过网络络连接，计计算机可可以进行行数据、程序的的输入和和输出。软件界面面图5.测座座、测头头系统 测座、测头系系统是数数据采集集的传感感器系统统，主要要功能：测头传感感器在探探针接触触被测点点时发出出触发信信号: 测头部分分是测量量机的重重要部件件，测头头根据其其功能有有：触发发式、扫扫描式、非接触触式（激激光、光光 学）等等。触发发式测头头是使用用最多的的一种测测头，其其工作原原理是一一个开关关式传感感器。当当测针与与零件产产 生接接触而产产生角度度变化时时，发出出一个开开关信号号。这个个信号传传送到控控制系统统后，控控制系统统对此刻刻的 光光栅计数数器中的
16、的数据锁锁存，经经处理后后传送给给测量软软件，表表示测量量了一个个点。 扫描式测测头有两两种工作作模式：一种是是触发式式模式，一一种是扫扫描式模模式。扫扫描测头头本身具具有三 个相互互垂直的的距离传传感器，可可以感觉觉到与零零件接触触的程度度和矢量量方向，这这些数据据作为测测量机的的控 制制分量，控控制测量量机的运运动轨迹迹。扫描描测头在在与零件件表面接接触、运运动过程程中定时时发出信信号，采采集光栅栅数据，并并可以根根据设置置的原则则过滤粗粗大误差差，称为为“扫描”。扫描描测头也也可以触触发方式式工作， 这种方方式是高高精度的的方式，与与触发式式测头的的工作原原理不同同的是它它采用回回退触发
17、发方式。 测头控控制器（PPI2000、PPI7）控控制测头头工作方方式转换换（TPP2000、TPP7）； TPP2000、TPP7 测测头是高高精度测测头，它它们的特特点是灵灵敏度高高，可以以接比较较长的测测针。但但是灵敏敏 度高高会造成成测量机机高速运运动时出出现误触触发。测测头控制制器控制制测头在在测量机机高速运运动时处处于高阻阻 （不不灵敏）状状态，触触发时进进入灵敏敏状态度度转换。在手动动方式时时一般都都是以操操纵盒的的“速度控控制键” 进行行控制状状态转换换，即低低速运动动时是测测头的灵灵敏状态态。测座控制制器根据据命令控控制测座座旋转到到指定角角度。测座控制制器可以以用命令令或
18、程序序控制并并驱动自自动测座座的旋转转到指定定位置。手动的的测座只只能由人人 工手手动方式式旋转测测座。 测头（针针）更换换架可以以在程序序运行中中，自动动更换测测头（针针），避避免程序序中的人人工干预预，提高高 测量量效率。 各系列测测头座，测测头，加加长杆，测测针图二 三坐标原原理1. 运动原理理运动部件件是通过过气浮与与花岗岩岩导轨之之间形成成一层气气膜来实实现运动动部件悬悬浮，再再由伺服服系统驱驱动其运运动，运运动所需需功率小小，不用用担心导导轨磨损损。气浮与导导轨接触触图2. 测量原理理 一一把尺子子，当规规定了其其正方向向和原点点，则这这把尺子子就相当当于一个个数轴；假如两两把尺子
19、子相互垂垂直放置置，规定定了两把把尺子的的正方向向，并且且交点为为原点，这这样就形形成一个个平面直直角坐标标系；同同样，三三把尺子子相互垂垂直放置置，规定定了三把把尺子的的正方向向，并且且规定三三把尺子子交点为为原点，这这样就形形成一个个空间直直角坐标标系。三坐标三三轴导轨轨上都贴贴有高精精度光栅栅尺，运运动部件件上装有有读取光光栅信号号的装置置叫读数数头，读读数头与与光栅尺尺的相对对运动产产生坐标标变化，当当规定了了三轴光光栅尺零零位后，读读数头就就读取的的是当前前机器坐坐标系下下的坐标标值，读读数头再再把数据据通过控控制系统统传递到到电脑、软件。这样我我们就在在软件上上看到的的当前坐坐标值
20、。光栅尺、读数头头“图”3. 计数原理理1、 在坐标空空间中，可可以用坐坐标来描描述每一一个点的的位置。 2、 多个个点可以以用数学学的方法法拟合成成几何元元素，如如：面、线、圆圆、圆柱柱、圆锥锥等。 3、 利用几何何元素的的特征，如如：圆的的直径、圆心点点、面的的法矢、圆柱的的轴线、圆锥顶顶点等可可以计 算这些些几何元元素之间间的距离离和位置置关系、进行形形位公差差的评价价。 4、 将复杂的的数学公公式编写写成程序序软件，利利用软件件可以进进行特殊殊零件的的检测。齿轮、叶片、曲线 曲面、数据统统计等。 5、 主要算法法是最小小二乘法法。 三、 气源系统统1. 气路走向向2. 气源系统统控制原
21、原理3. 注意事项项四、手操操器MCCU llitee-2急停开关关 速速度旋钮钮 测测头中断断指示灯灯 设备状状态指示示灯快慢速选选键 测头中中断按键键 解除除错误键键 三三轴锁定定按键 插插入GOOTO指指令键 删除除测点键键测头角度度控制键键 自动运运行指令令键 元素素自动识识别确认认键 遥控杆杆五三坐坐标维护护及开关关机步骤骤、开机前前维护1、打开开室内空空调，调调整温度度到2002。 2、检查查空压机机机油油油位是否否正常。3、放掉掉油水（或或气水）分分离器内内的水。4、检查查电路、气路，保保证满足足使用要要求。5、清理理导轨上上障碍物物，用脱脱脂棉沾沾取1220#汽汽油擦拭拭导轨，
22、在在擦拭导导轨过程程中要向向一个方方向擦拭拭，不能能来回擦擦拭，也也不能擦擦到光栅栅尺上。开开机步骤骤：1. 打开气源源，工作作压力大大于0.60MMpa2. 接通系统统总电源源、打开开控制柜柜电源（旋旋转到“ON”位置）3. 打开电脑脑4. 打开急停停开关（顺顺时针旋旋转），打打开控制制柜和手手操器上上急停开开关。5. 打开UCCCseerviice、打开RRatiionaalDMMIS。6. 机器回零零（速度度旋钮不不能太小小） 关机步步骤1. 用手控器器移到机机器到安安全位置置（三轴轴离零位位1000mm）2. 把测座旋旋转到AA90 B1880的安安全位置置3. 按下操纵纵盒或控控制柜
23、上上的急停停按钮4. 保存数据据，退出出RattionnalDDMISS、UCCCseerviice测测量软件件5. 关闭电脑脑6. 断开控制制柜总电电源、关关闭设备备总气源源开关7. 关闭空气气压缩机机电源月维护、季度维维护 、年维护护请参考考机器保保养制度度。六.客客户基础础知识摸摸底1.电脑脑操作2.机械械知识（识识图能力力），计计量知识识（形为为公差及及误差分分析）3.立体体几何、立体解解析几何何4.计算算机语言言第二节 课 测头头校正一、测头头校正的的目的1. 校正各测测针的位位置关系系。需图图示讲解解2. 校正当前前环境下下测针的的半径。需图示示讲解二、测针针的旋转转方向A角：上上
24、下旋转转（MHH20II,MHH8等AA角范围围0- 90;PHH10TT,PHH10MM等A角角范围00- 1055）B角：围围绕Z轴轴旋转（左左负右正正旋转）（-1800、+1180）。MH200I,MMH8等等A、BB分度角角15为一刻刻度。PH100T,PPH100M等AA、B分分度角77.5为一刻刻度。三、 测头构建建测头构建建示图（以以MH220I为为例）测头构建建示图（以以PH110T为为例）3. 测针命名名：测针加长长杆： 测测针：M2 330 3TO M2 MM2 200 44螺纹长长度直径 螺纹 螺纹长度红宝石石直径四、更新新效验规规1标准准球支撑杆直直径10-12（mmm
25、） 标标准球直直径19-25.00 标标准球的的坐姿为为竖直放放置根据实际际情况定定更新校验验规，校校验规取取名，输输入直径径标准球球手动测55点，“”接受，再再跟据实实际修改改支撑杆杆直径。2. 根据实际际需求添添加针位位，在测测针界面面拖拽所所要校正正的针位位名称到到校验规规，开始始“继续”。3. 校校正测针针时应注注意哪些些问题： 根据待测测位置摆摆放工件件的情况况和精度度要求，选选择合理理的测针针。 保证测针针和各接接合点紧紧固和清清洁干净净。 确保相关关配置参参数正确确。 根据测量量的需要要，确定定测针的的针位方方向。 校正后，观观察形状状误差和和测针半半径是否否正常。第三节课课 基
26、本本几何元元素测量量一矢量量的概念念矢量是是测量机机应用中中的一个个非常重重要的概概念，要要牢固掌掌握。 矢量是物物理学和和数学中中一个表表示力、速度等等等一个个概念。在测量量机的应应用中主主要使用用它在表表示方 向上的的意义。几何矢量量：在空空间有一一定长度度和一定定方向的的线段。简称“矢量”。单位矢量量：长度度为一个个单位长长的矢量量叫“单位矢矢量”。测量量机中使使用的矢矢量都是是单位矢矢量。矢量在坐坐标轴上上的投影影，称为为矢量在在坐标轴轴上的分分解，又又称为矢矢量的坐坐标。 通过矢量量的坐标标，可以以知道矢矢量的空空间方向向。 矢量的用用途，触触测（回回退）方方向、面面的法矢矢、线的的
27、方向矢矢量、圆圆柱轴线线的方向向矢量、圆锥的的 轴线线矢量二测量量软件如如何描述述几何元元素（元元素的特特征）1、 面面，均值值点、法法向矢量量。 2、线，均均值点、方向矢矢量、工工作平面面（投影影面）。3、圆，圆圆心、直直径（半半径）、工作平平面（投投影平面面）。 4、圆柱柱，均值值点（轴轴线上）、直径（半半径）、轴线方方向矢量量。5、圆锥锥，锥顶顶点、锥锥角（半半角）、锥的轴轴线矢量量。球，球心心、直径径（半径径）。 圆、圆圆柱、圆圆锥、球球有内、外之分分三元素素的测量量方法、结果定定义和补补偿方向向1、点a.X、Y、ZZ表示该该点在当当前坐标标系下的的坐标值值；i，jj，k表表示矢量量方
28、向。测针半径径补偿方方法：如如右图b.手动动采点时时，因为为采点方方向无法法控制，所所以规定定探测方方向与那那一坐标标轴夹角角最小就就延该轴轴方向补补偿测针针半径。（斜面面上采点点要选取取工作平平面）c.自动动采点时时，根据据给定的的矢量方方向补偿偿。2、直线线a.测点点数：大大于等于于2个点点X、Y、Z：表表示该直直线中点点在当前前坐标系系下坐标标值。i、j、k：表表示该直直线的矢矢量方向向（与XX、Y、Z的夹夹角的ccos值值。b.直线线的正方方向：是是起点指指向终点点。c.测针针半径补补偿方法法：探测方向向与球心心连线所所确定一一平面，在在该平面面内沿垂垂直于球球心连线线的方向向补偿半半
29、径。d.注意意：探测测方向与与理论补补偿方向向的夹角角不能大大于455。e.计算算方法：当测的点点数大于于2时，先先针对触触发瞬间间红宝石石球心采采用最小小二乘法法或最小小条件法法拟合直线线，再延延垂直该该直线的的方向补补偿半径径。3、平面面a.测点点数：4个点点（在平平面最大大的范围围内均匀匀取点）X、Y、Z：表表示平面面中心点点的坐标标值。i、j、k：表表示平面面的法线线与X、Y、ZZ的夹角角的COOS值。Formm：表示示平面度度误差。b.平面面的正方方向：是是向实体体的外部部为正。c.测针针半径补补偿方法法：用触发瞬瞬间测针针球心拟拟合一平平面，沿沿垂直于于平面的的方向补补偿半径径。d
30、.当测测的点数数大于33时，先先针对触触发瞬间间红宝石石球心采采用最小小二乘法法或最小小条件法法拟合平面面，再延延垂直该该平面的的方向补补偿半径径。四、球a.测点点数：5个点点（在球球面最大大的范围围内取点点）X、Y、Z：表表示球心心在当前前坐标系系下的坐坐标值。D：表示示球的直直径。Formm：表示示球的圆圆度误差差。b.当测测的点数数大于44时，先先针对触触发瞬间间红宝石石球心采采用最小小二乘法法拟合球球，补偿偿半径。五、圆柱柱测量方法法：每个个截面上上测4个点点，截面面数2个截截面。X、Y、Z：表表示第中中心截面面圆心坐坐标值。i、j、k：表表示圆柱柱的轴线线与X、Y、ZZ的夹角角的CO
31、OS值。直径：表表示圆柱柱的直径径。距离：表表示所测测圆柱最最大截面面跨距。Formm：表示示圆柱度度的误差差。圆柱的正正方向：从第一一截面圆圆指向最最后一截截面圆。六、圆锥锥测量方法法：与圆圆柱相同同。X、Y、Z：表表示锥顶顶点的坐坐标值。i、j、k：表表示圆柱柱的轴线线与X、Y、ZZ的夹角角的COOS值。角度：表表示圆锥锥的锥角角。距离：表表示所测测圆锥最最大截面面跨距。Formm：表示示圆锥度度的形状状误差。圆锥的正正方向：远离是是实体（外外锥正方方向从大大圆指向向顶点，内内锥正方方向从顶顶点指向向大圆）七、圆测量方法法：（在在圆周最最大范围围内均匀匀采点）1.直接接测量。（缺点点是圆要
32、要摆正）2.在圆圆的表面面上取点点，以平平面为矢矢量取圆圆的4个个点。先先测矢量量（垂直于圆圆柱轴线线的基准准）平面面，再在在圆周上上4个点点作圆。（在作作圆时，把把该平面面拖放到到“最靠近近的CRRD平面面”，接受受。）3.先测测基准并并找正，再再在圆周周上取4个点点作圆。4.向量量创建测测量：先先在端面面按设定定点数测测点，再再在圆周周上均匀匀测4个点点作圆。元的计算算方法：最小二二乘法（常常规计算算方法）；最大空空圆法（也也叫最大大内贴圆圆即内圆圆做位置置度最大大实体原原则计算算时用MMMC）；最小覆覆盖圆(也叫最最小外接接圆即外外圆做做做位置度度最大实实体原则则计算时时用LMMC)X、
33、Y、Z：表表示圆心心的坐标标值。D：表示示圆的直直径。 Formm：表示示圆度的的误差。八、圆弧弧测量方法法：与圆圆相同X、Y、Z：表表示圆心心的坐标标值。R：表示示圆弧半半径。A: 表表示所测测圆弧圆圆角度。 Formm：表示示圆度的的误差。测 点 数：的圆圆弧5个个点以上上 的圆弧弧10个个点以上上 到的圆弧弧20个个点以上上 的圆弧弧测不准准 九、椭圆圆测量方法法：与圆圆相同测 点 数;6个点点X、Y、Z：表表示椭圆圆的坐标标值L：表示示椭圆的的长轴 W：表示椭椭圆的短短轴I1,JJ1,KK1：表表示椭圆圆的长轴轴的方向向。十、方槽槽测量方法法：如右右图所示示X、Y、Z：表表示方槽槽中心
34、点点的坐标标值L、W：表示方方槽的长长和宽I1,JJ1,KK1：表表示方槽槽的长边边的方向向。十一、圆圆槽1. “2圆圆圆键槽”测量方方法：如如右图所所示2.“圆圆槽”测量方方法：如如右图所所示3.X、Y、ZZ：表示示圆槽中中心点的的坐标值值L、W：分别表表示圆槽槽的长和和宽I1,JJ1,KK1：表表示圆槽槽的长边边的方向向。十二、圆圆环测量方法法：如右右图所示示X、Y、Z：表表示圆环环的中心心坐标值值R：表示示分度圆圆的半径径（如右右图R）r：表示示截面圆圆半径（如如右图rr）总结：点点、圆、圆弧、椭圆、球、方方槽、圆圆槽定义义为点元元素。 直线线、圆柱柱、圆锥锥定义为为线元素素（包含含构造
35、线线元素）。十三、 未知曲线线扫描先测起始始点、再再测方向向点，最最后测终终止点。再把测测正移动动到起始始点附近近-扫扫描十四、 位置曲面面扫面先测起始始点、再再测方向向点，测测终止点点，最后后测边界界点。再再把测正正移动到到起始点点附近-扫描描。第四节 课 构造造元素的的测量一、 分中1. 点元素与与点元素素求对称称结果为：两点连连线线段段中心点点坐标值值或过中中点并垂垂直于两两点连线线的平面面。2. 线元素与与线元素素求对称称结果为：点、线线、面；通常我们们需要过过两条直直线公垂垂线段中中心的角角平分线线。其他他结果根根据情况况而定。3. 平面与平平面求对对称结果为：两个平平面的角角平分面
36、面。其他他情况视视情况而而定。4.分中中结果种种类很多多，以上上为常见见情况，特特殊情况况请参考考软件说说明书。二、 平行1. 过直线（线线元素）外外一点（点点元素）作作该线的的平行线线。2. 过平面外外一点（点点元素）作作该面的的平行平平面。三、 相交1. 线（轴线线）与线线（轴线线）相交交结果为：两条直直线公垂垂线段中中点的坐坐标值。2. 直线与圆圆球相交交结果为：把直线线投影到到与圆所所在的平平面内，再再与圆求求相交。3. 直线与圆圆柱相交交分为直直线与表表面相交交，直线线与轴线线相交。4. 圆与圆相相交两个圆必必须在同同一平面面内，相相交的结结果为两两个点（如如下图）：5. 平面与圆圆
37、柱相交交 平面和圆圆柱的轴轴线相交交：结果果为点。 平面和圆圆柱的表表面相交交结果为过过圆柱轴轴线与平平面交点点处的圆圆柱上的的圆（要要求是平平面的垂垂直线与与圆柱的的夹角小小于1，自动动调整为为圆。）否否则为曲曲线。6. 圆柱（圆圆锥）与与圆柱（圆圆锥）相相交分为为： 轴线与轴轴线相交交 轴线与表表面相交交 表面与轴轴线相交交 表面与表表面相交交：结果果为曲线线。四、垂线线1.过过直线（线线元素）外外一点（点点元素）作作该线的的平行垂垂直线。2.过平平面外一一点（点点元素）作作该面的的垂直平平面。五、相切切通过点元元素（简简化为点点的元素素、简化化为线的的元素、圆元素素、测量量点），相相贴与
38、相相贴元素素（可简简化为线线元素、平面元元素、圆圆元素、圆柱元元素），可可得到直直线元素素、平面面元素。例如下图图：过圆圆外一点点有两条条线与该该圆相切切。六、 投影把点元素素或线元元素投影影到平面面上进行行下一步步运算：例如下下图要求求两空中中心距。所有可能能情况下下面一一一介绍：A 可能能的构造造结果元元素有: 点元元素,、直线元元素、 圆元素素,、圆圆弧元素素,、椭椭圆元素素。B 投投影构构造元素素可以是是:点元元素、边边界点元元素、直直线元素素、圆元元素、圆圆弧元素素、椭圆圆元素、键槽元元素。关于测量量点:用户可以以从元素素属性页页中拖放放测量点点条目到到构造窗窗口中的的元素输输入框,
39、拖放后后元素输输入框会会变为如如下图所所示: ，其中中图标表表示当前前拖放的的是测量量点且是是实际值值,当是理理论值时时图标为为.输入框框中显示示的是测测量点所所在的元元素的名名称,右边的的数字表表示此测测量点是是元素的的第几个个测量点点.通过测测量点构构造产生生的DMMIS语语句如下下: COONSTT/POOINTT,F(PROOJPTT1),PROOJPTT,FAA(CIIR1)1C投影影到构构造元素素可以是是:直线线元素、平面元元素、圆圆元素、圆弧元元素、圆圆柱元素素、圆锥锥元素、圆球元元素、椭椭圆元素素、键槽槽元素、曲线元元素、曲曲面元素素、工作作平面。七、 平移A 可能能的构造造结
40、果元元素有:点元素素、边界界点元素素、直线线元素、平面元元素、圆圆元素、圆弧元元素、圆圆柱元素素、圆锥锥元素、圆球元元素、椭椭圆元素素、键槽槽元素、曲线元元素。B 移移动构构造元素素可以是是:点元元素、边边界点元元素、直直线元素素、平面面元素、圆元素素、圆弧弧元素、圆柱元元素、圆圆锥元素素、圆球球元素、椭圆元元素、键键槽元素素、曲线线元素。根据不同同的移动动方式和和拖放的的移动方方式构造元元素, 移动参参数输入入窗口会会自动显显示出不不同的参参数输入入窗口.C.平移移方式有有以下三三种如下下图所示示：1. 以当前坐坐标系为为标准进进行距离离平移；2. 以当前坐坐标系为为标准给给定平移移的矢量量
41、方向，输输入平移移距离；3. 材料偏移移：及元元素缩放放。八、 拟合元素组合合构造。A 可能能的构造造结果元元素有:直线元元素、平平面元素素、圆元元素、圆圆柱元素素、圆锥锥元素、圆球元元素。B构造元元素可以以是: 可以以简化为为点的元元素、曲曲线元素素、测量量点。例如：下下图要求求用四个个小圆圆圆心组合合一个大大分度圆圆九、 镜像元素镜像像计算。指将点、线、面面等元素素关于某某一元素素做出它它的镜像像元素。十、 边界要边界构构造的元元素可以以是直线线元素,平面元元素,圆柱元元素和圆圆锥元素素.要边界界构造的的元素窗窗口接受受从元素素数据区区和图形形区拖放放元素.要构造的的元素分分为：点点元素与
42、与平面元元素两种种。根据据所需结结果不同同所需构构造元素素数目也也有不同同。十一、圆圆锥计算算用一个点点元素及及圆元素素构造出出一个圆圆锥元素素。构造方式式有直径,距离离和顶点33种,选择不不同的构构造方式式,旁边的的参数输输入窗口口会随之之变化.十二、 极限只能构造造出点元元素。极极值选项项有最小极极值点和最大极极值点两个选选项.当构造方方法选择择VEEC方方式时,给定向向量输入入窗口用用来输入入构造需需要的向向量值.十三、 平移平面面将平面进进行指定定距离平平移，共共有3个距离离参数输输入窗口口,用来指指定相距距3个构造造元素的的偏移距距离D11,D22,D33.十四、 元素变换换1.转转
43、换元素列列表窗口口接受从从元素数数据区或或直接从从图形区区拖放元元素. 转换换元素列列表窗口口左边标签名名一栏显显示的是是拖放元元素的名名称,右边的的只转换换理论元元素一栏用用来设置置是否只只是转换换理论元元素,如果选选中其中中的复选选框就会会在转换换时只转转换理论论元素,如果不不选中就就会同时时转换理理论元素素和实际际元素(如果实实际元素素存在).2.转转换坐标系系输入窗窗口用来来输入转转换前后后的坐标标系. 转换换坐标系系输入窗窗口接受受从坐标标系数据据区拖放放坐标系系.十五、 多点偏移移平面构造元素素列表窗窗口接受受从元素素数据区区或直接接从图形形区拖放放元素. 构造造元素列列表窗口口的
44、左边边一栏显显示拖放放的元素素的名称称,右边一一栏用来来输入距距离拖放放元素的的偏移距距离.默认情情况下,当拖放放到列表表窗口中中的元素素的偏移移距离为为0,用户户可以通通过鼠标标单击列列表窗口口中的偏偏移距离离来编辑辑输入合合适的偏偏移距离离.十六、 拷贝创建建元素理论元素素可以从从元素数数据区图形区区拖放，此此窗口仅仅接受理理论元素素十七、 Sweeep构造造Sweeep构造造：可拖拖放的元元素为二二维元素素第五节 课 坐标标系的建建立一、坐标标系的概概念1、 制制定了正正向的直直线称为为轴，加加入刻度度后称为为数轴。可以表表示点的的 1DD 位置置。 2、 在在平面上上选定两两条互相相垂直的的数轴，分分别指定定这两条条数轴的的正向，把把两数轴轴的交点点称为原原点， 形成一一个平面面（直角角）坐标标系（22D）。平面坐坐标系可可分为四四个象限限，