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1、三坐标初级培训三坐标初级培训第一章、CMM及其配件的介绍CMM及相关配件有：CMM主机、控制柜、控制盒。1、CMM主机：CONTURA G2X轴导轨Y轴导轨左支撑大理石平台Z轴导轨控制盒Y轴右导轨Y轴导轨右支撑驱动开关Y轴左导轨探头：测头、吸盘、四方、探针测头吸盘四方探针进气管水，尘过滤油过滤压力表急停按钮手动模式，最大速度70mm/s（建议选用这种）模式选择自动模式：最大速度520mm/S驱动开关2、控制柜：CMM的控制中心控制柜电源总开关。3、控制盒 控制盒作用：通过控制盒可控制探针在零件上打点，从而获得相应的元素。30秒若没有操作，控制盒自动自锁。再次开启请按“shift”解锁。操纵控制
2、盒应注意的问题：1）出现撞针等破坏三坐标的情况时将急停按钮按下或将速度快速旋至0.2）首次自动运行时要保持手一直控制速度旋钮。3）离开时请将控制盒将探头停留在安全位置，然后将速度旋钮调零并将其放置在安全位置，防止其掉落。4）到反方向操作时，先将针选好，再按下变方向按钮 取消任务调速旋钮控制Z轴操纵杆换针按钮变方向按钮减速按钮确定按钮控制XY轴操纵杆，前后是控制Y轴，左右是控制X轴设置中间点和安全平面按钮解锁按钮急停按钮删除所有点删除最后一点1.确认室内环境是否达到要求：温度：202 湿度：40%60%2.先将空压机开启3.将UPS开启4.将控制柜总开关旋至“ON”5.将CMM上的驱动开关从“0
3、ff”打到“run”；待控制盒启动完毕（不再闪烁），将“run”打到“start”。硬件开启完毕6.将计算机打开进入Windows系统7.双击桌面上的 ；（关于如何进Calypso在软件操作上有介绍8.新建一文件开始测量第二章、开机第三章、关机1.保存当前测量程序。2.通过控制操作盒，将测头停在右后上方，避免退到机器的极限位置并保证Z轴光栅尺不暴露在外面。3.退出Calypso软件，退出windows关闭计算机。4.按下控制盒上的急停按钮并旋起。5.将驱动按钮从“run”打到“off”。6.将控制柜按钮旋到“OFF”7.关闭UPS电源。8.关闭空压机（具体步骤见空压机的维护），并进行放水放油9
4、.清洁工作台面，将零件和量具、夹具放回原位。10.按照三坐标日常维护卡对相关设备进行检查。注：开机间隔时间不小于5分钟第四章、三坐标的工作模式如何测量：如何测量：1.对图纸进行分析，确认建立与图纸相同的坐标系便于查看报告。2.然后利用控制盒对建立坐标系的元素进行采集，Calypso自动识别相关元素，利用元素建立工件坐标系。3.建立安全面。保证机器自动运行时行走安全。4.对所需测量的元素进行打点（各种元素打点的个数详见Calypso基础中元素部分）。打出该元素的最小点数Calypso自动识别该元素，并得出该元素的所有特性。5.设置安全5项，作用是使三坐标能安全的完成自动运行。6.设置温度补偿，将
5、当前温度，及被测零件的线膨胀系数输入，减小误差。7.自动运行。对前面手动打点步骤机器自动运行一次，提高测量精度。第五章、基础知识的介绍一、元素的介绍一、元素的介绍Calypso 中有以下两类元素:一类是工件自身的元素，如平面(平整的表面)和圆柱(孔)，等等。一类是自身不存在的构建元素。此类元素是必须的，如相交线和圆柱轴、3D线等。自动识别元素：当你移动测量机探测工件时，Calypso 可以自动识别大部分的几何元素。软件可以通过对测量点及测量方向的计算完成“智慧的”测量。例如，你在工件上打三个点，Calypso 将判断它是一条线，平面或是圆。常用的可自动识别的元素有元素最佳测量点数备注点12-D
6、线2平面44点所围区域尽可能大圆4尽可能平均圆柱82个面上打出2个圆，2个圆距离尽可能大点圆锥82个面上打出2个圆，2个圆距离尽可能大点球82个面上打出2个圆，2个圆距离尽可能大点单击此处出现所有被测元素二、特性：二、特性：元素的尺寸，形状或位置的名义值及公差叫做元素的特性。(例如，孔的直径，孔与平面的垂直度及两个平面之间的距离)。就是报告中的内容。如何让特性在报告中显示出来1.双击元素列别中的元素，对相关特性进行勾取。2.点击菜单中的“size”选取相关特性。3形位公差特性：点击菜单“form and location”选择需要的行为公差。2个面之间求角度三、坐标系：三、坐标系：1）机器坐标
7、系（CMM system）：机器测量和运行的基础。然而，将其用于定位某个工件的测量是不切实际的。测量程序必须使用用户自定义的工件的坐标系。2）基本坐标系（base Alignment）：也叫工件坐标系，是测量程序的基本坐标系。3）附加坐标系：可建立多个附加坐标系。4）元素坐标系：元素自身的坐标系，由元素来定义的。第六章、Calypso操作说明测量的总步骤1.建立新文件2.校针：1）先校主探针 2）再校测量探针（至少7天校一次针）。3.建立坐标系：在工件上打点，形成元素。确定空转轴、面转轴、原点。4.建立安全平面：将当前探针移到工件外围的X、Y、Z轴正方向。控制盒右手柄上面的按钮按3下。将探针移
8、到X、Y、Z轴负方向。控制盒右手柄按3下，点击OK或确定，然后再点击NO或否。5.选择被测元素：操纵控制盒控制探针在工件上打点，获取被测元素。6.设置安全5项：安全平面、安全距离、回退距离、选择探针组、选择探针号。7.设置温度补偿：将当前温度和被测工件的线膨胀系数输入进去，点OK。8.自动运行：设置输出报告表头及运行模式。第一节 Calypso介绍一、Calypso特点：1.直接编程直接编程：Calypso能自动识别所测量的集合元素并自动生成测量路径、策略、回退远动以及元素间的运行路径。探针的校准是由CNC程序自动完成的。在程序中你只需在标准球上手动测量一点即可，之后Calypso将自动完成校
9、准。2.所见即所测：所见即所测：Calypso屏幕中的CAD模型视图就是你所测量的元素。Calypso将读取这个元素的所有特征。例如：你测出一个圆，你可以从中知道这个圆的直径、圆心坐标、圆度等。二、启动及进入Calypso的步骤1.打开计算机进入Windows2.双击桌面上的Calypso图标3.屏幕上将出现登录对话框出现这个窗口，输入密码（如果需要），或直接点击点击“OK”进入Calypso 三、各种窗口的介绍Calypso工作时共有4个窗口（版本低于5.0）（主窗口、Acis status windows、G2交通灯），都不要关闭1.首次开机，会跳出回零窗口点OK，机器自动回零，进入Cal
10、ypso软件。控制柜不关。重新启动软件就无需回零，不会跳出此窗口2.Acis软件操作窗口：此窗口不能关闭。如果关闭了软件不能正常显示CAD图形。如果点关闭了。恢复步骤是1）先保存当前程序，关闭软件若无法关闭则：2）调出任务管理器点程序找到vxnt.exe程序结束程序3）重新打开Calypso3.Status windows记录警示窗口：此窗口记录操作过程中的所有错误操作。最多可记录最近3天的此窗口如果关闭了，点击菜单栏上的“Extras”下的“Error Report”重新打开此窗口4.G2交通灯窗口若不小心关闭了交通灯窗口，可点击菜单栏中的“Extra”下拉菜单中的“workroom”里的“
11、CMM”点击“conect”红灯：1.点击红灯变红，取消当前操作。2.测量过程中出现误操作也会变红。3.操作盒上的ESC也是取消当前操作，红灯也会变红。暂停当前操作绿灯：表示正在当前程序正在进行中。出现红灯要继续操作点击绿灯即可探针组名当前使用的探针当前探针的球心坐标（X,Y,Z)5.主窗口 程序测量区域的三个图标 准备：你可以找到用于测量程序准备的对话框 元素：你可以在这创建元素列表 特性：你可以看到你需要的元素的特性CAD图标介绍刷新1.创建新文件创建新文件：点击“File”中的“NEW”输入文件名，最好不要用中文.第二节、编程测量程序准备工作表完成此表格完成此表格7项内容就完成了一个程序
12、的编制项内容就完成了一个程序的编制机器回零，每次开机时机器自动完成建立基础坐标系设置安全平面设置安全5项换探针、探针组并进行校核设置坐标系特性，此项无需设置设置温度补偿2.探针校正探针校正：单击“”出现以下窗口手动更换探针按钮当前探针组当前校正探针名与探针号（一致）测量探针校正按钮增加探针组增加探针校准模式主探针校准按钮校正精度设置精度限制针的类型校正思想：利用主探针找准标准球的位置。测量探针根据主探针记录的标准球的位置对探针组进行校准。A、校正主探针步骤：校正主探针步骤：1）手动换主探针点击 跳出以下窗口 第二步：换上主探针（装在图示“1”的位置）第一步：点击此处，跳出对话框，点“OK”5秒
13、后针会掉下来，做好接针的准备点击此处，完全吸住吸盘。完成主探针的安装第三步：将吸盘放在测头上，测头自动将吸盘吸住2）放置标准球：标准球尽量放在大理石中间区域。3）装完主探针之后跳出对话框选“Masperprobe”点击OK.4）选择“Tensor”和“sphere”模式4）单击校正主探针按钮，点击OK，之后跳出一个窗口。可以开始主探针的校准5）操作控制盒。将主探针移到标准球球心的正上方打第一个点。之后CNC程序将自动完成主探针的校正B、校正测量探针步骤、校正测量探针步骤1）点击 将主探针换下，将需要用的测量探针装上。2）新建探针组，给测量探针组命名。3）给探针命名（与探针号一致），选取需要校核
14、的针号。4）操作控制盒，将探针移到探针测量方向球心的正前方打第一个点，之后CNC程序将自动完成校正过程。5）校完第一个探针后，点击 添加另一个探针。6）重复以上步骤完成所有探针的校核。7）点击OK完成探针的校核。注意：注意：1.CNC首次自动运行时，保证手控制着速度旋钮。首次自动运行时，保证手控制着速度旋钮。特别是校正特别是校正3号和号和4号针，防止针杆撞击标准球杆上。号针，防止针杆撞击标准球杆上。2.盘形针手动校正时。相应的选择盘形针手动校正时。相应的选择“Manual”和和“Disk”单击白色梯形框内卸针点击OK，5秒后吸盘掉下，做好接针的准备换上主探针，将吸盘放在测头上，之后按照以下步骤
15、进行点击此处，吸盘完全被吸住以后，跳出此框，选择Masterprobe（主探针），点击OK。换针完成手动打到沿着探针杆到标准球最近的点，之后机器将自动完成校准校准时测量力校准时采点速度，对于比较细小的探针可以选择降低速度百分比。从三坐标顶部俯视标准球得到的图形。主探针校完之后，将主探针换下并换上测量探针。步骤和主探针校准前一样装上测量探针，并对本探针组命名如图：0914_1为探针组名，先选1号针点击OK自动模式（常用）六点模式（少用）手动模式（盘形针用）根据所校的针是上面类别来选择针的类型分别是：球形针盘形针柱型针上面2项设置完之后，点击此处开始测量探针的校正。方法和主探针的校正一样完成一个探
16、针的校正（对于新探针点击增加另一根探针）3.建立坐标系 建立坐标系原则建立坐标系原则：先确定其空转轴，再确定其面转轴，再确定其坐标原点。一般基本坐标系尽可能的与机器坐标系方向一致。1）主参考：空转轴，限制2个旋转自由度（通常用在z轴）2）第二参考：面转轴，限制另一个旋转自由度（所有元素都可确定面转）3）原点位置：X,Y,Z，值+Z+X +Y（机器坐标系）参考元素怎么确定坐标系的方向？坐标系的参考元素的选择：以零件图上基准所在的元素为建立坐标系的元素。方向点任意方向线第一点指向第二点面面的法线方向圆柱轴线方向底圆圆心指向顶圆圆心圆锥轴向方向小圆圆心指向大圆圆心坐标系建立步骤1)将建立坐标系所需要
17、的元素打出。2)单击 按钮，跳出以下对话框单击选取确定空转轴的元素单击选取确定面转轴的元素单击选取确定原点坐标的元素面：确定空转轴，并确定原点的Z值2-D线：确定面转轴并确定原点的Y值点：确定原点的X值确定空转轴，面的法线方向确定面转轴，圆心的轴线方向确定原点的X值，圆心的X值为0确定原点的Y值，圆心的Y值为0确定原点的Z值，圆心的Z值为0修改空转轴方向，一般用默认的+z修改面转轴方向，任何元素都能确定面转轴打点方法：打点方法：匀速的（采点灯变绿时）靠近被测元素，眼睛观察探针，当探针接触表面时，此时别停止移动，继续移动探针前进1-2mm。直到控制盒上采点灯变成橙色。当被测元素的点已打完，确认所
18、打的点是否与被测元素一致。一致：按下控制盒上“return”按钮或点击对话框上的“OK”不一致：点击Comment下的下拉菜单中将被测元素选进此为采点灯return4.设置安全面安全面的作用：一个由六个面组成的安全区域围绕在工件及相关的夹具周围，通过此区域的设定以避免测针碰撞的危险。探针在这些面组成的区域之外运动以避免碰撞。Calypso 只需两个位置即可定义零件的安全平面。即坐标系X、Y、Z的正方向和负方向上各找一个点。建立按全面步骤：1）单击 ，跳出此对话框2）控制探针使其在远离零件且在X、Y、Z的正方向的位置处，按3下右手柄上方的按钮，在X、Y、Z轴负方向上按3下右手柄上的按钮。3）观察
19、所建立的安全面是否将零件包住。包住：点击OK,跳出对话框点“NO”为包住：重新打点，或调整对话框上的坐标值直到将零件包住。此为安全面，它将零件包围住5.提取被测元素完成坐标系和安全面的设置之后，可以对被测元素进行采点。步骤：1）分析零件图，确定需要的特性及特性所在的元素2）选针：根据被测元素的位置选择相对应的探针3）打点：根据被测元素打所需要的点（如被测元素是一个圆柱，打8个点即可即在圆柱上打2个圆。）4）观察系统识别元素是否与被测元素一致。5）一致后点击控制盒上的“return”按钮或点击OK。6）切换到元素列表窗口，双击需要的元素，对需要的 特性进行勾取，勾取出来的特性将在报告中显示相关特
20、性。对元素窗口中没有的特性可以单击菜单栏的“size”对需要的特性进行选择，单击form and location 可以选择相对应的形位公差。7）切换到特性列表窗口，双击一个特性，对相关的特性输入名义值机上下偏差。8）提取下一个被测元素，直到所有的特性被测出。此为元素的坐标值及自身特性打勾之后，将在报告中显示出Size为元素的自身特性Form and location为元素的形位公差特性双击此为形位公差列表，双击列表中特性查看实测值输入公差实测值选取对应元素6.设置安全5项 所有特性被测出之后进行自动运行，自动运行之前先进行安全5项设置。安全5项是保证CNC程序自动运行时，安全可靠的前提。包括
21、a.安全平面：不同元素间采点需要走安全平面（如：测完一个圆柱，探针需退回到安全平面，从安全平面走到下一个元素处打另一个元素）。需要检查退回安全平面的方向是否会出现撞针等现象b.安全距离：测量空间斜孔时需要用到，通常情况下设为0.c.回退距离：是指探测完一个元素的一个点返回的距离。探测同一个元素的不同点时走回退距离。需要对距离的长短进行设置。d.探针组：机器自动运行时所用的探针组e.探针：确认每一个元素所用的探针是否正确。步骤：1）单单击击2）安全5项回退距离设置安全距离设置安全平面方向设置检查探针组检查探针组检查探针号检查探针号3）回退安全平面方向设置检查此处安全平面方向，确定探针出入此平面是
22、否安全在此修改方向4）安全距离设置（一般设为0）此为安全距离值，即探针接近被测元素前的距离在此修改值（一般设为0）5）设置回退距离设置回退距离在此修改6）检查探针组检查探针组名是否与当前探针组同名在此修改7）检查探针号元素对应的探针在此修改7.温度补偿测量机默认标准温度为20。若当前温度在不是20需要对温度进行补偿。温度补偿时需要知道：1）当前温度2）被测零件的线膨胀系数温度补偿8.自动运行自动运行时点上勾清除上次测量值设置报告表头测量所有元素测量坐标系的选择扫描完自动生成报告扫描速度设置扫描顺序设置1.按元素走2.按特征走12选中：删除以前测量的实际值（手动测量）后重新测量未选中：重新计算以
23、前测量得到的实际结果选择以前存在的基础坐标系，只有在工件位置没有移动时才选择此项Manual Alignment：手动打Base（基础坐标系），自动Base，自动运行。在工件移动较大时用Current Alignment：不走Base，完全自动运行。工件没有任何移动时用与程序同名坐标系与程序同名坐标系：自动走Base，自动运行程序。工件有微小移动时用所有项设置完之后，先将控制盒速度旋钮调为0，然后点击OK。旋开速度旋钮，机器自动运行。此时，手要控制着速度旋钮并观察机器是否会出现撞针等现象。直到程序运行完成。若观察到将会出现撞针等现象，迅速将旋钮旋到0或按下急停按钮。之后按下控制盒上的ESC退出
24、当前程序，此时红灯变红。点击绿灯检查修改程序。9.测量方法-扫描扫描是对所测元素机器进行打点，点数比较多，提高测量精度扫描速度扫描点数扫描角度扫描高度举例说明：1.新建程序2.建立坐标系：1）打圆柱（8点）2).打平面确定空转轴（圆柱1的轴线）确定原点的X值（圆柱轴线的X值)确定原点Y值（圆柱轴线的Y值）确定原点Z值，平面与轴线交点的Z坐标修改空转轴方向所建坐标系3.建立安全平面安全面4.开始测量 1）打一个平面2）打一个圆柱机器识别的是圆锥改为圆柱提取的所有元素双击勾取修改名义值和上、下偏差元素中勾取之后在此显示，双击实测值构造元素(构造两面之间的距离）面2到面1的垂线勾取特性，两面之间的距离两面之间的距离在特性表中显示出来形状公差（圆柱的圆柱度）选择元素平面的平面度位置公差（同轴度）被测元素基准特性列表4.设置安全5项1）设置安全面2）安全距离改为03）回退距离4)探针组5）探针选择5.设置温度补偿6.自动运行所有参数设置完后，将探针移到工件的上方，并将速度调为0，再点OK，回到控制盒上，慢慢旋开速度按钮，整个过程手要一直保持控制着速度旋钮