三坐标测量技术课程
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浙江大学现代制造工程研究所
杭州博洋科技有限公司
目 录
一、《三坐标测量技术》课程设置 ................................ 错误!未定义书签。
课程性质、教学目标 ...................................... 错误!未定义书签。 教学指导思想 ............................................ 错误!未定义书签。 — 教学重点 ................................................ 错误!未定义书签。 理论教学内容和基本要求 .................................. 错误!未定义书签。 实训内容和基本要求 ...................................... 错误!未定义书签。 教学进度安排 ............................................ 错误!未定义书签。 二、三坐标测量基础知识 ....................................... 错误!未定义书签。
测量机的基本组成 ........................................ 错误!未定义书签。 测头简介 ................................................ 错误!未定义书签。 测头校正 ................................................ 错误!未定义书签。 、 矢量和余弦误差 .......................................... 错误!未定义书签。 坐标系 .................................................. 错误!未定义书签。 工作平面 ................................................ 错误!未定义书签。 基本几何元素 ............................................ 错误!未定义书签。 元素构造 ................................................ 错误!未定义书签。 元素的尺寸及公差 ........................................ 错误!未定义书签。 三、三坐标测量操作指导 ....................................... 错误!未定义书签。
三坐标测量流程 .......................................... 错误!未定义书签。 ^ 测量实例 ................................................ 错误!未定义书签。
四、测量技巧与案例分析 ....................................... 错误!未定义书签。
基于CAD的编程测量 ...................................... 错误!未定义书签。 CAD迭代对齐 ............................................ 错误!未定义书签。 三坐标测量键槽对称度 .................................... 错误!未定义书签。 测量齿轮的齿距 .......................................... 错误!未定义书签。
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一、《三坐标测量技术》课程设置
课程名称：三坐标测量技术
总学时：80 理论教学学时：40 实践教学学时：40
先修课程：机械设计，机械制造基础，机械制图、互换性与测量技术等课程 教学对象：机械、数控、模具、汽车专业学生 课程类型：必修
@
考核方式：理论采用笔试、操作采用实际测量项目测试，总分100分，各占50%。
课程性质、教学目标：
1. 课程性质：专业技术 2. 教学目标：
（1） 熟悉三坐标硬件基础知识 （2） 了解现代三坐标测量的发展趋势
（3） 掌握利用三坐标测量机进行测量的过程和步骤 （4） 掌握利用三坐标测量机进行实际工件的测量和输出报告 （5） ！
（6）
掌握相关软件及设备的使用
教学指导思想
1. 介绍先进的现代制造技术，使学生对先进的现代检测技术有基本认识； 2. 理论和实践相互结合，在提供丰富的实际测量案例的基础上，培养学生
分析问题和解决问题的能力；
3. 在实际公差测量案例的基础上，使学生掌握国家规定公差的测量方法；
4. 通过三坐标测量的学习，分析误差产生的原因，引导学生在进行正确的
机械设计。
教学重点
1．测量软件的应用 2．》
3．
二维、三维机械工程图纸的分析
4．测量的基本过程 5．国标公差的掌握 6．实际工件的测量技巧
理论教学内容和基本要求
第1章 三坐标测量机概述
1.1 现代测量技术的发展趋势 1.2 三坐标测量技术的发展和趋势
本章基本要求：了解现代测量技术的发展趋势，了解三坐标测量技术高精度、高自动化、支持CAD、测量程序的通用化等发展趋势。 第2章 三坐标测量机基础知识
2.1 三坐标测量机的基本组成 2.2 主机的构成 2.3 电气系统的构成 2.4 测量软件的组成
本章基本要求：掌握三坐标测量机的基本组成，主机、电气系统、测量软件、测头系统的特点、功能。 第3章 三坐标测量基础知识
！
测头的介绍和测头的校正； 矢量和余弦误差； 坐标系基础知识；
工作平面的概念和作用； 基本几何元素； 元素构造；
本章基本要求：掌握测头的功能、作用和校正的意义，掌握矢量和余弦误差的概念、坐标系、工作平面的作用和概念，了解基本几何元素以及元素的构造。
第4章 元素的尺寸及公差基础知识 1.6
1.6
、
尺寸公差与形位公差概念；
1.6 尺寸公差实例； 1.6 形位公差实例； 1.6 位置公差解析； 1.6 公差标准项目符号；
本章基本要求：掌握几何元素的尺寸与公差的基础知识。 第5章 RationalDMIS测量软件的应用技术
软件界面、功能；
]
创建机器模型； 测头定义、校准； 建立坐标系； 基本元素的测量； 元素的构造； 形位公差的评价； 测量报告的输出； 专用模块的应用；
{
DMIS编程的应用；
本章基本要求：掌握RationalDMIS测量软件的应用技术，包括创建机器模型、测头定义校准、建立坐标系、元素测量构造、公差评价、以及输出测量报告的基本方法。 第6章 实际工程际测量技巧
箱体类工件的测量方法与技巧； 钣金类工件的测量方法与技巧 曲线、曲面的测量方法与技巧； 批量检测的方法与技巧；
本章基本要求：掌握不同类型的工件的测量技巧和方法，典型的箱体类零件、钣金类零件、曲线曲面的测量方法和技巧。
*
实训内容和基本要求
实验1：三坐标认知 实验目的：
通过该实验，使学生掌握三坐标测量机的基本构成以及正确使用三坐标测量机的方法和步骤； 实验内容：
1）实际观察三坐标测量机各部件； 2）测头的正确装夹、工件的固定；
3）三坐标测量机开关机的正确方法和步骤；
#
基本要求：
学生认真观看老师的演示，掌握三坐标测量机的各部件构成，能独立正确操作三坐标测量机。
实验2：RationalDMIS测量软件的应用 实验目的：
通过该实验，使学生掌握RaitonalDMIS软件的特点，软件界面以及基本操作； 实验内容：
1）正确打开软件的步骤；
2）软件的界面介绍，各菜单、状态条、工具的功能； 3）'
4）
机器模型的创建，CAD模型的基本操作，托放式操作等
基本要求：
学生认真观看老师的操作演示，掌握RationalDMIS软件的功能和特点，掌握正确使用测量软件的方法和步骤； 实验3：手动测量、建立坐标系 实验目的：
通过该实验，使学生掌握手动测量的方法，以及利用测量的基本元素正确建立坐标系。 实验内容：
1）手持控制器的操作； 2）；
3）
基本元素的手动测量；
4）3-2-1法建立坐标系； 5）坐标系的变换操作； 基本要求：
学生认真观看老师的操作师范，学会正确使用手持控制器，进行手动测量，并利用测量元素建立坐标系，以及坐标系的变换操作。 实验4：有图纸的自动测量技术 实验目的：
通过该实验，使学生掌握有工件和图纸的情况下，通过图纸尺寸和实际测量元素正确建立工件坐标系，然后进行自动测量。
@
实验内容：
1）分析图纸，找出设计基准，加工基准； 2）正确装夹工件
3）手动测量基本几何元素； 4）建立坐标系； 5）自动测量； 基本要求：
学生认真观看老师的操作师范，学会分析图纸，掌握正确的建立坐标系，并产生测量程序进行自动测量。
）
实验5：元素构造、公差评价 实验目的：
通过该实验，使学生掌握元素构造和形状位置公差评定的正确方法步骤。 实验内容：
1）元素构造的意义；
2）中点、平行元素、相交元素、垂直元素等构造； 3）圆度、平面度、直线度等形状公差评价； 4）垂直度、平行度、位置度等位置公差评价；
#
基本要求：
学生认真观察老师的操作过程，学会元素构造和形位误差评价的操作。 实验6：有三维数模的测量 实验目的：
通过该实验，使学生掌握有三维数模的工件的坐标系建立、自动测量的过程和方法。
实验内容：
1） 导入CAD数模测量的意义；
2） 基于CAD数模的坐标系建立（数模对齐） 3） . 4） 基于CAD数模的元素自动测量方法：提取理论测量、即点即测 5） 元素右键测量功能的学习：产生测量点、人工测量 基本要求：
学生仔细观看老师的操作步骤和方法，学会具有CAD数模的工件的坐标系建立和自动测量的过程和方法。 实验7：曲线曲面的测量 实验目的：
通过该实验，使学生掌握曲线曲面的检测方法。 实验内容：
1）{
2）
开放曲线、封闭曲线的检测方法；
3）曲面的检测方法；
基本要求：
学生通过老师讲解曲线曲面的检测具体步骤，学会实际工件中曲线曲面的检
测方法。
实验8：输出测量报告 实验目的：
通过该实验，使学生掌握多种形式测量报告的输出方法。 实验内容：
1）@
2）
输出报告的真实性的意义；
3）表格形式、图文形式测量报告的输出方法； 基本要求：
学生通过观看老师具体的操作，学会输出多种形式报告的基本操作过程。 实验9：DMIS编程方法 实验目的：
通过该实验，使学生掌握利用DMIS编程进行测量机的高级应用。 实验内容：
1）…
2）
DMIS产生的意义；
3）DMIS语法，程序语句；
4）DMIS程序的具体应用，自动精建坐标系、循环程序、插入空走点； 基本要求：
通过学习老师进行具体DMIS编程的方法，掌握利用DMIS程序进行自动的测量、多次循环测量等应用。 实验10：专用测量模块使用 实验目的：
通过该实验，了解统计模块、齿轮测量、凸轮测量、叶片测量等专用模块的使用。
(
实验内容：
1）统计模块的意义和使用方法； 2）齿轮测量的方法； 3）凸轮测量的方法； 4）叶片测量的方法；
基本要求：
学生观看老师对每一个专用模块的操作讲解，了解装用模块的操作步骤和方法技巧。
教学进度安排
{ 教学时数 教学环节 ； 讲课 实训 课程内容 三坐标测量机概述 2 三坐标测量机基础知识 三坐标测量基础知识 !2 2 2 2 尺寸和公差基础知识 RationalDMIS测量软件的应用 手动测量、建立坐标系 2 2 4 | 4 有图纸的自动测量 构造、公差评价 有三维数模的测量技术 4 4 $6 4 6 4 曲线曲面的测量 输出测量报告方法 :2 2 2 4 4 2 DMIS编程方法讲解 统计模块、齿轮测量、凸轮测量、叶片测量技术 课程总结 8 2 4 ！ 合计 40 40 二、三坐标测量基础知识
测量机的基本组成
1、测量机由机械系统、电气系统、软件系统组成。 2、现代测量机的特点： ]
（1）高精度、高性能； （2）高速度/高效率 （3）高性能价格比； （4）适应于车间环境；
2.1.1 主机结构
1、 主机
（1） 按结构形式可以分桥式、悬臂式、龙门式等； （2） 按传动方式：气浮式传动、丝杆传动；
2、 3、 主机要有大理石台面、横梁、垂直轴，机械结构件，气路系统，传动系统，外罩等
组成；
4、 气路系统具有自保护功能，气路系统必须包括气源处理模块，是测量机精度长期稳
定的保证；
5、 主机是测量机精度的基础： （1） 大理石热稳定性好； （2） 气浮结构、同步带传动、直流伺服传动保证无摩擦传动，传动平稳，精度高，
且精度稳定性好；
2.1.2 电气系统
1、 电气系统包括：光栅系统、驱动系统、控制器、测头系统； 2、 光栅系统：
（1） 【 （2） 是提高测量机精度的保证，分辨率一般为或， （3） 获得三轴的空间坐标；
3、 驱动系统：一般采用直流伺服驱动，特点传动平稳，功率较小； 4、 控制器：
（1） 是整个电气系统的核心，负责设备各种电气信号的处理，和软件的通讯； （2） 把软件的控制指令转化为电气信号控制主机运动，把设备实时状态信息传
输给软件。
（3） 目前控制器的发展方向：模块化、数字化、支持I++协议，通用化；
5、 测头系统：
（1） ） （2） 是测量机的核心部件，精度的保证，精度；
（3） 测头包括测座、测头、测针3部分；测座由手动、机动、全自动测座；测
头分触发式和扫描式；测针有各种类型：针尖、球头、盘式等。
（4） 测头的作用是提供信号，通知系统获取当前坐标数据；
（5） 测头系统的发展：全自动，精度更高，更灵敏；
2.1.3 软件系统
1、 软件系统从功能上分主要包括：通用测量模块、专用测量模块、统计分析模块、各类补
偿模块。
2、 通用测量模块作用：完成整个测量系统的管理，包括探针校正，坐标系建立与转换，几
何元素测量，形位公差评价，输出文本检测报告；
3、 专用测量模块：一般包括齿轮测量模块，凸轮测量模块、叶片模块；
{
统计分析模块：一般在工厂里，对一批工件的测量结果的平均值、标准偏差、变化趋势、分散范围、概率分布等进行统计分析，可以对加工设备
测头简介
探测系统是由测头及其附件组成的系统，测头是测量机探测时发送信号的装置，它可以输出开头信号，亦可以输出与探针偏转角度成正比的比例信号，它是坐标测量机的关键部件，测头精度的高低很大程度决定了测量机的测量重复性及精度；不同零件需要选择不同功能的测头进行测量。
触发测头（Trigger probe） 又称为开关测头，测头的主要任务是探测零件并发出锁存信号，实时的锁存被测表面坐标点的三维坐标值。
扫描测头（Scanning Probe）
又称为比例测头或模拟测头，此类测头有的不仅能作触发测头使用，更重要的是能输出与探针的偏转成比例的信号（模拟电压或数字信号），由计算机同时读入探针偏转及测量机的三维坐标信号（作触发测头时则锁存探测点的三维坐标值），以保证实时的得到被探测点的三维坐标。
由于取点时没有机械的往复运动，因此采点率大大提高，扫描测头用于离散点测量时，由于探针的三维运动可以确定该点所在表面的法矢方向，因此更适于曲面的测量。
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RTP20测座
RTP20测座隶属Renishaw系列测头座之一，是机动双旋转测座，可对接TP20测力模块。测座分A、B两个旋转角度，A角以15 °分度从0 °旋转到90 °， B角以15 °分度从－180 °旋转到180 °。
TP20工作原理
包括3个电子接触器，当测杆接触物体使测杆偏斜时，至少有一个接触器断开，此时机器的X、Y、Z光栅被读出，这组数值表示此时的测杆球心位置。探针接触被测物体并与物体接触的力通过测头内部的弹簧力平衡，探针产生弯曲；探针绕测头内部支点转动，造成一 个或两个接点断开，在断开前测头发出触发信号；然后机器回退，测头复位。
触发测头通过触点形成电气回路；当测头与零件接触时测力增加，接触面积减小，电阻增加，当电阻到达阈值时，测头发出触发信号。
测头校正
测头校验的意义 。
测头校正对所定义测头的有效直径及位置参数进行测量的过程。为了完成这一任务，需要用被校正的测头对一个校验标准进行测量。如右图：该球体是已知直径并且可以溯源到国家基准的标准器，红色小球是未知直径和位置的测头测针。
测头校验的意义
在实物基准的每个测量点的球心坐标同它的已知道直径比较。有效的测头直径是通过计算每个测量点所组成的直径与已知直径的差值。如右图所示为有效测头半径。
矢量和余弦误差
矢量
矢量可以被看做一个单位长的直线，并指向矢量方向。相对于三个轴的方向矢量。I方向在X轴，J方向在Y轴，K方向在Z轴。矢量I、J、K值介于1和-1之间，分别表示与X、Y、Z夹角的余弦。
矢量方向
矢量用一条末端带箭头的直线表示，箭头表示了它的方向。X、Y、Z表示三坐标测量机的坐标位置，矢量I、J、K表示了三坐标测量机三轴正确的测量方向。在三坐标测量中矢量精确指明测头垂直触测被测特征的方向，即测头触测后的回退方向。 、
如下图，绿色箭头表示在XY平面内45度方向矢量I = ，J = ，K = 0。
余弦误差
矢量的另一个很重要的作用是软件利用矢量方向进行测头补尝，如果触测方向不正确，将引起“余弦误差”。
如图，分析余弦误差产生的原因。
坐标系
在DCC三坐标测量机上测量工件区别于传统的测量另一个主要特点是测量效率高。效率高源于两个方面：一是具有数据自动处理程序；二是对待测工件易于安装定位，通过测量软件系统对任意放置的工件建立零件坐标系，进行坐标转换，实现自动找正。
精确的测量工作中，正确地建坐标系，与具有精确的测量机，校验好的测头一样重要。由于我们的工件图纸都是有设计基准的，所有尺寸都是与设计基准相关的，要得到一个正确的检测报告，就必须建立零件坐标系，同时，在批量工件的检测过程中，只需建立好零件坐标系即可运行程序，从而更快捷有效。 坐标系类型 ！
综合各类测量机，常使用三种类型坐标系：直角坐标系、柱坐标系和球坐标系。这三种坐标系用于不同的测量目的和对象。对于圆柱类型零件、球类零件和凸轮零件，采用极坐标系和球坐标系进行测量。由于直角坐标系可用线性转换矩阵实现坐标变换，故在三坐标测量机中大都以直角坐标系作为坐标系转换基础。
直角坐标系：指由三条数轴相交于原点且相互垂直建立的坐标系，又称笛卡尔直角坐标系。
柱坐标系：柱坐标系又称半极坐标系，它是由平面极坐标系与空间直角坐标系中的部分建立起来的。
球坐标系：是一种三维坐标。 设P（x，y，z）为空间内一点，则点P也可用这样三个有次序的数r，φ，θ来确定，其中r为原点O与点P间的距离，θ为有向线段与z轴正向所夹的角，φ为从正z轴来看自x轴按逆时针方向转到有向线段的角，这里M为点P在xOy面上的投影。这样的三个数r，φ，θ叫做点P的球面坐标 。
测量机坐标轴
测量机的空间范围可用一个立方体表示。立方体的每条边是测量机的一个轴向。三条边的交点为机器的原点（通常指测头所在的位置）。
坐标值 ^
每个轴被分成许多相同的分割来表示测量单位。测量空间的任意一点可被期间的唯一一组X、Y、Z值来定义。
校正坐标系
校正坐标系是建立零件坐标系的过程。通过数学计算将机器坐标系和零件坐标系联系起来。零件的坐标系校正，一般分三个步骤且分步进行：
1、零件找正：找正元素控制了工作平面的方向。平面应当选择垂直于零件轴线平面而不是选择垂直于坐标轴的平面，通常技术图纸会指明零件的基准面，如果没有指明，应测量表面比较好的平面且测量点尽可能均匀分布。测量一个平面至少需要三个测量点。
2、旋转轴：旋转元素需垂直于已找正的元素，这控制着轴线相对于工作平面的旋转定位。旋转轴可以是经过精加工的面或是两个孔组成一条直线。
3、原点：定义坐标系X、Y、Z零点的元素。原点可以是经过精加工的面上点或一个孔的中心点。
3-2-1法建立坐标系
3-2-1法建立坐标系是三坐标测量机最常用的建立坐标系方法，如下图所示 $
1、在零件上平面测量3个点拟合一平面找正。
2、在零件前端面上测量2个点拟合一直线旋转轴。 3、在零件左端面测量1个点设定原点。
工作平面
什么是工作平面
工作平面用来定义2D元素数学计算的平面，在测量时，元素计算和探头补偿中使用工
作平面。
举例测量圆时的工作平面。 RationalDMIS工作平面 /
RationalDMIS在“工作平面”选项里可以选择所需的面，作为当前的工作平面。“最近的CRD平面”这个窗口接受从元素数据区拖放平面元素。以下几种情况下平面元素用来做计算和探头补偿。
◆ 计算需要工作平面的元素有：直线元素, 圆元素, 弧元素,椭圆元素, 键槽元素和曲线元素；
◆ 探头补偿需要工作平面的元素有：点元素和边界点元素； ◆ 对于其他所有元素, 工作平面选择窗口会自动隐藏起来。
基本几何元素
点
最小点数： 1
位置： XYZ 位置
）
矢量： 无 形状误差： 无 2维/3维： 3维 直线
最小点数： 2 位置： 重心
矢量： 第一点到最后一点 形状误差： 直线度 .
2维/3维： 2维/3维
圆
最小点数： 3 位置： 中心
矢量*： 相应的截平面矢量 形状误差： 圆度 2维/3维： 2维
* 圆的矢量只是为了测量。不单独描述元素的几何特征。
}
平面
最小点数： 3
位置： 重心
矢量： 垂直于平面 形状误差： 平面度
2维/3维： 3维 圆柱
最小点数： 5 ）
位置： 重心
矢量： 从第一层到最后一层 形状误差： 圆柱度 2维/3维： 3维 球
最小点数： 4
位置： 中心
矢量*： 如右图向上 ￥
形状误差： 球度 2维/3维： 3维
*球的矢量只是为了测量。并不描述元素的几何特征。 圆锥
最小点数： 6 位置： 顶点
矢量： 从小圆到大圆 形状误差： 锥度 、
2维/3维： 3维
元素构造
元素构造的意义
◆是通过已测的元素构造出无法直接测量得到的元素。
◆构造元素可以是计算辅助元素，也可为测量结果元素。 ◆最终是为满足测量结果的需求。 构造实例
交点：在两个元素相交处产生一个交点。 [
中分点：产生两个所选元素的中分点。
拟合圆：通过所选的几个元素通过最佳拟和产生一个圆。 相交圆：一个平面和一个圆锥、圆柱或球相交产生一个圆。
元素的尺寸及公差
尺寸公差与形位公差
尺寸公差：最大极限尺寸减最小极限尺寸之差，或上偏差减下偏差之差。它是允许尺寸
的变动量。
尺寸公差是一个没有符号的绝对值。
形位公差：加工后的零件不仅有尺寸误差，构成零件几何特征的点、线、面的实际形状或相互位置与理想几何体规定的形状和相互位置还不可避免地存在差异，这种形状上的差异就是形状误差，而相互位置的差异就是位置误差，统称为形位误差。
…
尺寸公差实例
圆的常规公差。
点到平面的三维距离。 形位公差实例
垂直度。 倾斜度。 位置度。 位置公差解析
·
如图显示了为什么两个点距离相同但不是每个都在公差之内。
位置度产生一个圆形公差带，它能很好地判断特征元素的配合关系。
公差标准项目符号
图标显示为国家标准的各项公差标准的名称、符号和基准要求等。详细的公差标准参考GB/T1182-1996，或相关公差书籍。
三、三坐标测量操作指导
三坐标测量流程
三坐标测量流程图
设计基准：用于建坐标系的元素。 坐标原点：一般通过构造得到。 检测内容：需要测量哪些元素，以及用这些元素进行形状位置综合分析工件（图 公差的评价。 装夹工件：要便于被测元素的测量。 测头装夹与效正 软件配置测头，并且进行测头校正。 建立零件坐标系 手动方式测量建坐标系所需的元素，建立坐标系。 手动或 D C C 测量 项目元素的测量 、 手动测量、基于CAD测量、或编形状位置公差评价 按图纸公差要求，评价元素的形位公差。 检测报告输出 输出打印文字或图形报告。
BQC系列测量机测量操作流程
1、确定测量方案
⑴ 根据工件图纸的设计基准确定测量基准； ⑵ 确定检测几何尺寸的项目和方式： ---- 直接检测尺寸； @
---- 通过间接测量构造尺寸；
---- 通过几何元素之间的关系计算获得尺寸；
⑶ 确定各几何元素所需要输出的参数项目。
2、测量过程
⑴ 开启气源：依次开启空压机、冷干检查机床使用气压是否在～范围之内。 如果不在此范围内则可通过气源调节阀调节。如下图所示：
⑵ 开启控制系统电源（如下图），及计算机电源。
\\
⑶ 启动测量软件，双击桌面RationalDMIS图标出现软件初始界面；机器初始化，完成系统与软件的通讯，并且进行坐标初始化操作。
⑷ 进行测头管理： — 测头构建；
— 测头校验。
⑸ 建立零件坐标系：
— 定义三个相互垂直的坐标轴； ~
— 定义工件坐标系原点相对于机器坐标系原点的位置。
⑹ 测量各元素。
⑺ 元素公差计算并评价。 ⑻ 确定文件输出格式。
测量实例
目的：在无数模的情况下，完成工件的测量和公差评价，输出测量报告。
测量工件
)
测量步骤：
1．选择程序运行模式为“MODE/MAN”
2．软件功能操作区的测量面板选择“面”元素，在工件上表面手动测量一个平面。
3．软件功能操作区的测量面板择“线”元素，在工件侧面测量一条直线。 4．软件功能操作区的测量面板选择“点”元素，在工件左侧面测量一个点。
)
5．在坐标系面板中，选择“生成坐标系”，拖放实际面-线-点元素构建零件坐标系并“添加激活坐标系”。
6．打开软件自学习。
7．将测量的面拖放作为“安全平面”；并设置适合的“接近、回退距离”，点击“应用”生效。
8．切换程序运行模式为“MODE/PROG，MAN”。
(
9．软件功能操作区的测量面板选择“圆”元素，使用手操器手动测量圆1：
执行程序，自动测量圆1：
按同样方法测量各个需要评价的元素。 10．计算元素的公差。
11．拖放创建输出报告。
.
12．拖放创建图形报告。
\"
四、测量技巧与案例分析
，
基于CAD的编程测量
要求：不需要手动测量元素，只需要将机器移动到工件的某一点位置（如下图），当
运行DMIS程序时，便可以自动完成整个测量过程。
（参考图例Ａ）
目的：在有数模的情况下，使用ＤＭＩＳ程序实现自动测量、自动数模对齐。 测量步骤：
１．打开软件自学习
２．制作如题目要求所示的（参考图例Ａ）图片，并使用变量数据区在程序中插入该提示图片
￥
３．选择命令模式为“ＭＯＤＥ／ＰＲＯＧ，ＭＡＮ”
４．将机器移动到工件（参考图例Ａ）的位置处
５．在“点元素”测量面板，直接按“接受”取得当前测头的位置
６．将测头当前位置取得的“点元素”拖放到坐标数据区“ＭＣＳ”节点
)
７．模型对齐
８．此时，数模对齐位置如（图１），测头在实际工件摆放位置如（图２） 注意：*需要计算出（图１）坐标需要的偏移值，将坐标１偏移坐标系之后再次进行数模对齐。
9．使用“线性图形定义”工具抓取出交点的两条直线。
10．使用构造—相交工具查看直线交点相对于当前坐标系的偏移值。
,
注*：下步中平移坐标系需要使用此数据
11．平移坐标系，并“添加激活坐标系”（需要平移的数据大小由上步计算数据来确定）
12．使用“模型对齐”功能数模对齐坐标，对齐后状态如下面右图。
注*：此时属于粗略对齐状态，下面步骤属于机器自动测量找正
13．修正软件的接近、回退距离
|
切换到“测点管理”窗口，使用“编辑测量点”功能在数模上点取面上需要测量的3个点。
一切就绪之后就可以点击“测量”图标驱动机器测量工件上表面。
14．将测量得到的实际面拖放作为安全平面
15．在“测点管理”窗口依次测量直线、点元素。
16．使用机器实际测量得到的面、线、点构建坐标系，并将实际面偏移一个模型高度的距离
)
17．模型对齐
18．将自学习程序转移到DMIS编辑器，使用鼠标右键菜单选择“数模对齐坐标”的语句
19．将模板中的提示修改为CAD的名称，修改完成后将“编辑器面板”转移到“程序数据区”
20．修改接近、回退距离符合实际测量的要求
21．使用“线性图形定义”工具CAD数模上的理论元素，将理论元素
A．拖放到“拖放定义”上产生元素定义语句； B．拖放到“拖放测量块”上产生测量语句； C．拖放到“拖放输出”图标上产生输出语句。
22．由实际测量得到的元素计算公差、定制图形报告。
CAD迭代对齐
1.使用“CAD 模型点定义工具”如下图定义1-16 个点。
2.如有类似“参考圆”等元素，可使用“CAD线性图形定义”定义如下图位置的“圆1”和“圆2” 。
3.依次手动测量“点1—16”得出点的实际值。 4.使用“向量创建方法”测量“圆1” 和“圆2” 。
5.选择“点1—16”、“圆1”和“圆2”拖放到迭代对齐窗口。
6. 拖放“CAD 模型”到迭代对齐的“CAD 模型”窗口、设置最大迭代次数、设置精度然后选择“迭代”，迭代完成后选择“添加并激活坐标系”。 7. 将坐标系拖放到CAD 模型节点完成数模对齐工件。
注意：* 在迭代之前的实际测量元素过程中，应使“实际测点”位置尽量接近于“理论点”的位置。
三坐标测量键槽对称度
三坐标在测量键槽对称时，图中标注是位置度，其实就是键槽的对称度，图纸如下：
1、测量平面PLANE1、线 LINE1( 键槽的底边)、圆CIRCLE1，建立坐标系。 2、测量键槽上下左右中点各一点作为被测元素P1、P1’、P2、P2’。
3、用计算位置度的方法，先计算各点相对于基准圆的位置度，最大值作为截面上的对称度；修改数据区中的理论值，得出的结果就是四个位置度值，取最大值就是截面上的对称度。
4、构造P1与P1’的线LINE2，构造P2与P2’的线LINE3，分别计算LINE2与LINE3的位置度，两者中最大值作为长度方向上的对称度。
5、比较截面与长度方向上的值，最大值作为键槽的对称度误差。
测量齿轮的齿距
1、齿轮的定义。
根据所需检测的齿轮的参数，输入到软件中，生成一个理论齿轮。
点击“添加理论”，在软件的元素数据区，齿轮的节点下会产生一个齿轮的理论值，同时软件图形区会自动生成一个齿轮模型。
2、建立齿轮的工件坐标系。
理论齿轮的定义只是定义了该齿轮的参数，在测量中，齿轮的位置需要靠建立坐标系的步骤来确立。当建立完一个理论齿轮后，齿轮定义窗口中的〈创建坐标系〉将会亮选，点选这个按纽将转到齿轮坐标系建立窗口。
按照坐标系窗口的图示，将7操作测头去触碰图中理论齿轮所示意的点。 红色点即为当前所需要触碰的点，总共7个点，前三个点在齿轮的上表面触碰，中间三个点，在齿轮内径的面内触碰，最后一个点在图示中的左侧面上触碰。
当所有的点触碰完成后，<创建坐标系>的按钮将会亮选，点击按钮创建齿轮坐标系。
点击〈创建坐标系〉后，〈转到齿轮测量〉将亮选，同时齿轮数据区将显示出已有坐标系，如下图：
3、齿轮齿距检测
点击上图中的<转到齿轮测量>，开始对齿轮进行检测。
图中AAA为软件在做测头校时定义的校验规。 如果当前的测头角度A角不为0，点击产生测量点，会自动计算出适合每一个测量点合适的测头角度，如下图红色框体内：
红色框体内为软件计算出每一个点测量时合适的测头角度，如果当前没有这些测头角度，值为虚显。点击图标，此时兰色框体的<构建测头>图标会亮选，会自动添加测量齿轮所
需的测头角度，红色框内的值变为实数显示，同时校验的图表变为亮选：
测头数据区添加完测量中所需要的测头角度。 点击
校验图标，测量机会将以上所
添加的角度进行自动校验校验。 校验完成后，框体内的值变为绿色，表示校验合格。
4、齿轮的属性页。
如同其它标准元素，双击元素数据区下面齿轮节点下的齿轮名称，会得到该齿轮的基本数据：
5、齿轮输出
将齿轮标签名例GEAR1拖放到齿轮分析窗口，如下图：
可以对所输出的属性进行选择，点击输出后，在齿轮分析面板会出现对齿轮的分析数据。
然后点击保存图标，在弹出的对话框中选择保存格式，输出为齿轮分析报告
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