三坐标测量机(CMM)的测量方式通常可分为接触式测量、非接触式测量和接触与非接触并用式测量.其中,接触测量方式常用于机加工产品、压制成型产品、金属膜等的测量.为了分析工件加工数据,或为逆向工程提供工件原始信息,经常需要用三坐标测量机对被测工件表面进行数据点扫描.我们就已基英示三坐标为例来介绍三坐标测量机的几种常用扫描方法及其操作步骤。
三坐标测量机的扫描操作是应用PCDMIS程序在被测物体表面的特定区域内进行数据点采集,该区域可以是一条线、一个面片、零件的一个截面、零件的曲线或距边缘一定距离的周线等.扫描类型与测量模式、测头类型以及是否有CAD文件等有关,控制屏幕上的“扫描”(Scan)选项由状态按钮(手动/DCC)决定.若采用DCC方式测量,又有CAD文件,则可供选用的扫描方式有“开线”(Open Linear)、“闭线”(Closed Linear)、“面片”(Patch)、“截面”(Section)和“周线”(Perimeter)扫描；若采用DCC方式测量,而只有线框型CAD文件,则可选用“开线”(Open Linear)、“闭线”(Closed Linear)和“面片”(Patch)扫描方式;若采用手动测量模式,则只能使用基本的“手动触发扫描”(Manul TTP Scan)方式;若采用手动测量方式并使用刚性测头,则可用选项为“固定间隔”(Fixed Delta)、“变化间隔”(Variable Delta)、“时间间隔”(Time Delta)和“主体轴向扫描”(Body Axis Scan)方式.
1.开线扫描(Open Linear Scan)
开线扫描是zui基本的扫描方式.测头从起始点开始,沿一定方向并按预定步长进行扫描,直至终止点.开线扫描可分为有、无CAD模型两种情况.
(1).无CAD模型
如被测工件无CAD模型,首先输入边界点(Boundary Points)的名义值.打开对话框中的“边界点”选项后,先点击“1”,输入扫描起始点数据;然后双击“D”,输入方向点(表示扫描方向的坐标点)的新的X、Y、Z坐标值;zui后双击“2”,输入扫描终点数据.
第二项输入步长.在“扫描”对话框(Scan Dialog)中“方向1技术”(Direction 1 Tech)栏中的“zui大”(Max Inc)栏中输入一个新步长值.
zui后检查设定的方向矢量是否正确,该矢量定义了扫描开始后*测量点表面的法矢、截面以及扫描结束前zui后一点的表面法矢.当所有数据输入完成后点击“创建”.
(2).有CAD模型
如被测工件有CAD模型,开始扫描时用鼠标左键点击CAD模型的相应表面,PC DMIS程序将在CAD模型上生成一点并加标志“1”表示为扫描起始点;然后点击下一点定义扫描方向;zui后点击终点(或边界点)并标志为“2”.在“1”和“2”之间连线.对于每一所选点,PC DMIS已在对话框中输入相应坐标值及矢量.确定步长及其它选项(如安全平面、单点等)后,点击“测量”,然后点击“创建”
2.闭线扫描(Closed Linear Scan)
闭线扫描方式允许扫描内表面或外表面,它只需“起点”和“方向点”两个值(PC DMIS程序将起点也作为终点).
(1).数据输入操作
双击边界点“1”,在编辑对话框中输入位置;双击方向点“D”,输入坐标值;选择扫描类型(“线性”或“变量”),输入步长,定义触测类型(“矢量”、“表面”或“边缘”);双击“初始矢量”,输入第“1”点的矢量,检查截面矢量;键入其它选项后,点击“创建”.
也可使用坐标测量机操作盘触测被测工件表面的*测点,然后触测方向点,PC DMIS程序将把测量值自动放入对话框,并自动计算初始矢量.选择扫描控制方式、测点类型及其它选项后,点击“创建”.
(2).有CAD模型的闭线扫描
如被测工件有CAD模型,测量前确认“闭线扫描”;首先点击表面起始点,在CAD模型上生成符号“1”(点击时表面和边界点被加亮,以便选择正确的表面);然后点击扫描方向点;PC DMIS将在对话框中给出所选位置点相应的坐标及矢量;选择扫描控制方式、步长及其它选项后,点击“创建”.
3.面片扫描(Patch Scan)
面片扫描方式允许扫描一个区域而不再是扫描线.应用该扫描方式至少需要四个边界点信息,即开始点、方向点、扫描长度和扫描宽度.PCDMIS可根据基本(或缺省)信息给出的边界点1、2、3确定三角形面片,扫描方向则由D的坐标值决定;若增加了第四或第五个边界点,则面片可以为四方形或五边形.
采用面片扫描方式时,在复选框中选择“闭线扫描”,表示扫描一个封闭元素(如圆柱、圆锥、槽等),然后输入起始点、终止点和方向点.终止点位置表示扫描被测元素时向上或向下移动的距离;用起始点、方向点和起始矢量可定义截平面矢量(通常该矢量平行于被测元素).现以创建四边形面片为例,介绍面片扫描的几种定义方式:
(1).键入坐标值方式
