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1、三坐标初级培训讲义第1页第一章、CMM及其配件介绍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、探针第2页测头吸盘四方探针第3页进气管水，尘过滤油过滤压力表第4页急停按钮手动模式，最大速度70mm/s（提议选取这种）模式选择自动模式：最大速度520mm/S驱动开关第5页2、控制柜：CMM控制中心控制柜电源总开关。第6页3、控制盒 控制盒作用：经过控制盒可控制探针在零件上打点，从而取得对应元素。30秒若没有操作，控制盒自动自锁。再次开启请按“shi
2、ft”解锁。操纵控制盒应注意问题：1）出现撞针等破坏三坐标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，预防其掉落。4）到反方向操作时，先将针选好，再按下变方向按钮第7页 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全部点删除最终一点第8页1.确认室内环境是否到达要求：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
3、.将CMM上驱动开关从“0ff”打到“run”；待控制盒开启完成（不再闪烁），将“run”打到“start”。硬件开启完成6.将计算机打开进入Windows系统7.双击桌面上 ；（关于怎样进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9页第三章、关机1.保留当前测量程序。2.经过控制操作盒，将测头停在右后上方，防止退到机器极限位置并确保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（详细步骤见空压机
4、维护），并进行放水放油9.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验。注：开机间隔时间大于5分钟第10页第四章、三坐标工作模式怎样测量：怎样测量：1.对图纸进行分析，确认建立与图纸相同坐标系便于查看汇报。2.然后利用控制盒对建立坐标系元素进行采集，Calypso自动识别相关元素，利用元素建立工件坐标系。3.建立安全方面。确保机器自动运行时行走安全。4.对所需测量元素进行打点（各种元素打点个数详见Calypso基础中元素部分）。打出该元素最小点数Calypso自动识别该元素，并得出该元素全部特征。5.设置安全5项，作用是使三坐标能安全完成自动运行。6.
5、设置温度赔偿，将当前温度，及被测零件线膨胀系数输入，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，提升测量精度。第11页第五章、基础知识介绍一、元素介绍一、元素介绍Calypso 中有以下两类元素:一类是工件本身元素，如平面(平整表面)和圆柱(孔)，等等。一类是本身不存在构建元素。这类元素是必须，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 能够自动识别大部分几何元素。软件能够经过对测量点及测量方向计算完成“智慧”测量。比如，你在工件上打三个点，Calypso 将判断它是一条线，平面或是圆。第12页惯用可自动识别元素有元素最正确测量点数备注点
6、12-D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第13页单击此处出现全部被测元素第14页第15页第16页二、特征：二、特征：元素尺寸，形状或位置名义值及公差叫做元素特征。(比如，孔直径，孔与平面垂直度及两个平面之间距离)。就是汇报中内容。怎样让特征在汇报中显示出来1.双击元素列别中元素，对相关特征进行勾取。2.点击菜单中“size”选取相关特征。3形位公差特征：点击菜单“form and location”选择需要行为公差。第17页第18页2个面之间求角度
7、第19页三、坐标系：三、坐标系：1）机器坐标系（CMM system）：机器测量和运行基础。然而，将其用于定位某个工件测量是不切实际。测量程序必须使用用户自定义工件坐标系。2）基本坐标系（base Alignment）：也叫工件坐标系，是测量程序基本坐标系。3）附加坐标系：可建立多个附加坐标系。4）元素坐标系：元素本身坐标系，由元素来定义。第20页第六章、Calypso操作说明第21页测量总步骤1.建立新文件2.校针：1）先校主探针 2）再校测量探针（最少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X、Y、Z轴正方向
8、。控制盒右手柄上面按钮按3下。将探针移到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.设置温度赔偿：将当前温度和被测工件线膨胀系数输入进去，点OK。8.自动运行：设置输出汇报表头及运行模式。第22页第一节 Calypso介绍一、Calypso特点：1.直接编程直接编程：Calypso能自动识别所测量集合元素并自动生成测量路径、策略、回退远动以及元素间运行路径。探针校准是由CNC程序自动完成。在程序中你只需在标准球上手动测量一点
9、即可，之后Calypso将自动完成校准。2.所见即所测：所见即所测：Calypso屏幕中CAD模型视图就是你所测量元素。Calypso将读取这个元素全部特征。比如：你测出一个圆，你能够从中知道这个圆直径、圆心坐标、圆度等。第23页二、开启及进入Calypso步骤1.打开计算机进入Windows2.双击桌面上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（假如需要），或直接点击点击“OK”进入Calypso 第24页三、各种窗口介绍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
10、零窗口点OK，机器自动回零，进入Calypso软件。控制柜不关。重新开启软件就无需回零，不会跳出此窗口第25页2.Acis软件操作窗口：此窗口不能关闭。假如关闭了软件不能正常显示CAD图形。假如点关闭了。恢复步骤是1）先保留当前途序，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Calypso第26页3.Status windows统计警示窗口：此窗口统计操作过程中全部错误操作。最多可统计最近3天此窗口假如关闭了，点击菜单栏上“Extras”下“Error Report”重新打开此窗口第27页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
11、“Extra”下拉菜单中“workroom”里“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：表示正在当前途序正在进行中。出现红灯要继续操作点击绿灯即可探针组名当前使用探针当前探针球心坐标（X,Y,Z)第28页5.主窗口 程序测量区域三个图标 准备：你能够找到用于测量程序准备对话框 元素：你能够在这创建元素列表 特征：你能够看到你需要元素特征第29页CAD图标介绍刷新第30页1.创建新文件创建新文件：点击“File”中“NEW”输入文件名，最好不要用汉字.第二节、编程第31
12、页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编制项内容就完成了一个程序编制机器回零，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征，此项无需设置设置温度赔偿第32页2.探针校正探针校正：单击“”出现以下窗口第33页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类型第34页校正思想：利用主探针找准标准球位置。测量探针依据主探针统计标准球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
13、上主探针（装在图示“1”位置）第一步：点击此处，跳出对话框，点“OK”5秒后针会掉下来，做好接针准备点击此处，完全吸住吸盘。完成主探针安装第三步：将吸盘放在测头上，测头自动将吸盘吸住第35页2）放置标准球：标准球尽可能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。能够开始主探针校准5）操作控制盒。将主探针移到标准球球心正上方打第一个点。之后CNC程序将自动完成主探针校正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，将需要用测量探针装上。2）新
14、建探针组，给测量探针组命名。3）给探针命名（与探针号一致），选取需要校核针号。4）操作控制盒，将探针移到探针测量方向球心正前方打第一个点，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）重复以上步骤完成全部探针校核。7）点击OK完成探针校核。注意：注意：1.CNC首次自动运行时，确保手控制着速度旋钮。首次自动运行时，确保手控制着速度旋钮。尤其是校正尤其是校正3号和号和4号针，预防针杆撞击标准球杆上。号针，预防针杆撞击标准球杆上。2.盘形针手动校正时。对应选择盘形针手动校正时。对应选择“Manual”和和“Disk”第36页单击白色梯形框内卸针点击OK，5秒后吸
15、盘掉下，做好接针准备第37页换上主探针，将吸盘放在测头上，之后按照以下步骤进行点击此处，吸盘完全被吸住以后，跳出此框，选择Masterprobe（主探针），点击OK。换针完成第38页手动打到沿着探针杆到标准球最近点，之后机器将自动完成校准校按时测量力校按时采点速度，对于比较细小探针能够选择降低速度百分比。从三坐标顶部俯视标准球得到图形。第39页主探针校完之后，将主探针换下并换上测量探针。步骤和主探针校准前一样第40页装上测量探针，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第41页自动模式（惯用）六点模式（少用）手动模式（盘形针用）依据所校针是上面类别来选择针类型分别是：球
16、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校正。方法和主探针校正一样完成一个探针校正（对于新探针点击增加另一根探针）第42页3.建立坐标系 建立坐标系标准建立坐标系标准：先确定其空转轴，再确定其面转轴，再确定其坐标原点。普通基本坐标系尽可能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（通惯用在z轴）2）第二参考：面转轴，限制另一个旋转自由度（全部元素都可确定面转）3）原点位置：X,Y,Z，值+Z+X +Y（机器坐标系）第43页参考元素怎么确定坐标系方向？坐标系参考元素选择：以零件图上基准所在元素为建立坐标系元素。方向点任意方向线第一点指向第二点面面法线方向圆柱轴线
17、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第44页坐标系建立步骤1)将建立坐标系所需要元素打出。2)单击 按钮，跳出以下对话框单击选取确定空转轴元素单击选取确定面转轴元素单击选取确定原点坐标元素第45页面：确定空转轴，并确定原点Z值2-D线：确定面转轴并确定原点Y值点：确定原点X值第46页确定空转轴，面法线方向确定面转轴，圆心轴线方向确定原点X值，圆心X值为0确定原点Y值，圆心Y值为0确定原点Z值，圆心Z值为0修改空转轴方向，普通用默认+z修改面转轴方向，任何元素都能确定面转轴第47页打点方法：打点方法：匀速（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，此时别停顿
18、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。当被测元素点已打完，确认所打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“OK”不一致：点击Comment下下拉菜单中将被测元素选进此为采点灯return第48页4.设置安全方面安全方面作用：一个由六个面组成安全区域围绕在工件及相关夹具周围，经过此区域设定以防止测针碰撞危险。探针在这些面组成区域之外运动以防止碰撞。Calypso 只需两个位置即可定义零件安全平面。即坐标系X、Y、Z正方向和负方向上各找一个点。建立按全方面步骤：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正方向位置处，
19、按3下右手柄上方按钮，在X、Y、Z轴负方向上按3下右手柄上按钮。3）观察所建立安全方面是否将零件包住。包住：点击OK,跳出对话框点“NO”为包住：重新打点，或调整对话框上坐标值直到将零件包住。第49页此为安全方面，它将零件包围住第50页5.提取被测元素完成坐标系和安全方面设置之后，能够对被测元素进行采点。步骤：1）分析零件图，确定需要特征及特征所在元素2）选针：依据被测元素位置选择相对应探针3）打点：依据被测元素打所需要点（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“return”按钮或点击OK。6）切换到元素列表窗口
20、，双击需要元素，对需要 特征进行勾取，勾取出来特征将在汇报中显示相关特征。对元素窗口中没有特征能够单击菜单栏“size”对需要特征进行选择，单击form and location 能够选择相对应形位公差。7）切换到特征列表窗口，双击一个特征，对相关特征输入名义值机上下偏差。8）提取下一个被测元素，直到全部特征被测出。第51页此为元素坐标值及本身特征打勾之后，将在汇报中显示出Size为元素本身特征Form and location为元素形位公差特征双击第52页第53页此为形位公差列表，双击列表中特征查看实测值输入公差实测值选取对应元素第54页6.设置安全5项 全部特征被测出之后进行自动运行，自动
21、运行之前先进行安全5项设置。安全5项是确保CNC程序自动运行时，安全可靠前提。包含a.安全平面：不一样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）。需要检验退回安全平面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一个点返回距离。探测同一个元素不一样点时走回退距离。需要对距离长短进行设置。d.探针组：机器自动运行时所用探针组e.探针：确认每一个元素所用探针是否正确。第55页步骤：1）单单击击第56页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第57页检验探针组
22、检验探针组检验探针号检验探针号第58页3）回退安全平面方向设置检验此处安全平面方向，确定探针出入此平面是否安全在此修改方向第59页4）安全距离设置（普通设为0）此为安全距离值，即探针靠近被测元素前距离在此修改值（普通设为0）第60页5）设置回退距离设置回退距离在此修改第61页6）检验探针组检验探针组名是否与当前探针组同名在此修改第62页7）检验探针号元素对应探针在此修改第63页7.温度赔偿测量机默认标准温度为20。若当前温度在不是20需要对温度进行赔偿。温度赔偿时需要知道：1）当前温度2）被测零件线膨胀系数第64页温度赔偿第65页8.自动运行第66页自动运行时点上勾去除上次测量值设置汇报表头测
23、量全部元素测量坐标系选择扫描完自动生成汇报扫描速度设置扫描次序设置1.按元素走2.按特征走12第67页选中：删除以前测量实际值（手动测量）后重新测量未选中：重新计算以前测量得到实际结果选择以前存在基础坐标系，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第68页全部项设置完之后，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
24、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，快速将旋钮旋到0或按下急停按钮。之后按下控制盒上ESC退出当前途序，此时红灯变红。点击绿灯检验修改程序。第69页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，提升测量精度第70页扫描速度扫描点数扫描角度扫描高度第71页举例说明：1.新建程序第72页第73页2.建立坐标系：1）打圆柱（8点）第74页2).打平面第75页第76页第77页确定空转轴（圆柱1轴线）第78页确定原点X值（圆柱轴线X值)第79页 确定原点Y值（圆柱轴线Y值）第80页确定原点Z值，平面与轴线交点Z坐标第
25、81页修改空转轴方向第82页所建坐标系第83页3.建立安全平面第84页安全方面第85页第86页4.开始测量 1）打一个平面第87页2）打一个圆柱机器识别是圆锥改为圆柱第88页第89页提取全部元素第90页双击勾取修更名义值和上、下偏差第91页元素中勾取之后在此显示，双击实测值第92页结构元素(结构两面之间距离）第93页第94页面2到面1垂线第95页勾取特征，两面之间距离第96页两面之间距离在特征表中显示出来第97页形状公差（圆柱圆柱度）第98页选择元素第99页第100页平面平面度第101页第102页位置公差（同轴度）第103页被测元素基准第104页第105页特征列表第106页4.设置安全5项第107页1）设置安全方面第108页第109页2）安全距离改为0第110页3）回退距离第111页4)探针组第112页第113页5）探针选择第114页5.设置温度赔偿第115页第116页6.自动运行第117页第118页第119页全部参数设置完后，将探针移到工件上方，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第120页第121页第122页