一、实验目的
1、了解关节式三坐标测量机的主要结构
2、了解PC-DMIS 的操作界面，建立新文件
3、学习定义、校验和调用测头
4、理解坐标系的设定
5、能够进行实际零件测量
6、能够进行有CAD 模型的测量
7、能够构造几何元素
8、能够进行尺寸评价和输出报告
二、 实验条件
1、场地条件：健翔桥校区实验室
2、设备条件：海克斯康Infinite2.0关节式三坐标测量机一台、笔记本电脑一台、配套软件一套
3、工具及材料条件：自行设计加工的零件进行测量
三、 实验要求及注意事项
1、测量机房的温度保持在20±2℃，相对湿度25~75%。
2、稳压电源的输出电压为220±10V 。
3、开机顺序为：先开计算机，进入操作系统后再开测量机，最后进入测量软件后。
4、每次开机后进入测量软件，测量机各关节要先确定角度传感器零位，要求操作时动作舒缓，轻拿轻放。
5、在拆装测头、测杆时要使用随机提供的专用工具，所使用的测头需要先标定。
四、 实验内容
1、关节式三坐标测量机及测头的精度检定
2、零件坐标系的建立
3、手动测量零件的特征元素
4、三坐标测量的特征元素构造
5、形位公差的评价
6、测量报告的输出
五、实验任务
任务一：关节式三坐标测量机及测头的精度检定
任务二：零件坐标系的建立
任务三：手动测量零件的特征元素
任务四：三坐标测量的特征元素构造
任务五：测量报告的输出
六、实验步骤
1、关节式坐标测量机安装测头、找零位以及测头的精度检定
首先给关节式坐标测量机安装测头。
关节式坐标测量机有A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 七个关节，通过手动旋转各个关节找寻零点（关节式坐标测量机找零位的目的是使测量机内置的相对式光栅与关节零点重合，从而保证测量的准确性）。
关节式坐标测量机的精度检定是通过检定重复性和长度评价来实现的，重复性的精度在0.016mm 以内为符合标准，而长度精度在0.023mm 以内为符合标准。重复性是同过对标准工件的圆孔进行实现的，而长度精度是通过该标准工件的长度来实现的（其中short 长度为361.916，long 长度为711.126）。
2、建立坐标系（遵循右手螺旋法则）
（1）打开PC-DMIS 的操作界面，建立新文件；
（2）使用3-2-1法建立零件坐标系，“面、线、点”法是它的一种典型方法。第一步，找正，确定第一轴向；第二步，转到轴线，确定第二轴向；第三步，确定三个轴向的方向。
（3）当有CAD 模型时，建立和CAD 模型完全相同的坐标系，点击CAD=PART，使模型和零件实际摆放位置重合。
3、手动测量零件的特征元素
其中元素包括：点、线、面、圆、圆槽、方槽。
点：可直接在工件表面选择任意点进行测量；
线：由于两点确定一条直线，所以在工件表面根据坐标系的方向选择两点进行测量；
面：由于三点确定一个平面，所以在工件表面分别尽可能的大的选择三个点，构成一个三角形；
圆：对工件表面的六个圆孔分别测量；
圆槽：测量采用6点法测量，上方测量3个点，下方测量3个点，分别构成一个圆；
方槽：在测量方槽时需要测量方槽的长度和宽度，因此测量方槽时需要有一个可以投影的面，采用5点的方法测量，即在方槽的任意四个面中选择一个面，在该面上分别选取两个点，而在其他的三个平面上分别任意选择一个点。
4、三坐标测量机的特征元素构造
（1）根据已测量的特征元素构造点、线、面、圆等各种特征元素；
（2）利用构造的特征元素进行公差评定。
5、公差的评定
位置公差就是正负公差带或公差的上下限。 在理论值的正向或负向设置公差。
根据已测得的特征元素进行形位公差的评价，当特征测量确定后，相关的尺寸、信息、理论值和公差都是很重要的。特征被测量和构造后，报告将产生编制报告的第一步是按照特定要求计算尺寸。尺寸可以在完成测量时立即计算，也可以晚些时候在程序中计算。 PC-DMIS 将在“编辑”窗口中显示每项尺寸标注操作的结果。特征元素在测量结束后是可以进行评价的。
6、测量报告的保存和输出
当测量零件结束后，将测量结果传递给一些输出接口这非常重要。 PC-DMIS, 会默认地将测量数据传输给叫作检测报告的一种标准的特征的文本报告。报告中包含零件程序中测量的每个特征的综合数据。可以将此打印到打印机或文件，保存的报告可以通过选择视图|检测报告来查看。
图 1号标定板
精度检定：
1-2
3-4
5-6
7-8 711.133 711.145 711.163 711.144
9-10 711.142
Minimum Length: 711.133
Maximum Length: 711.163
Average Length: 711.145
Range / 2: 0.015
Std. Deviation: 0.010
精度检定--长度
# X Y Z 1 -488.090 -278.636 89.250 2 -488.091 -278.636 89.264 3 -488.092 -278.636 89.265 4 -488.092 -278.632 89.262 5 -488.089 -278.627 89.256 6 -488.082 -278.623 89.263 7 -488.088 -278.636 89.248 8 -488.086 -278.638 89.263 9 -488.089 -278.638 89.266 10 -488.104 -278.633 89.271
Minimum: X = -488.104 Y = -278.638 Maximum: X = -488.082 Y = -278.623 Average: X = -488.090 Y = -278.633 Range/2: X = 0.011
Std. Dev.: X = 0.005
Max. Fit Error: 0.017
精度检定—重复性
Y = 0.008 Y = 0.005 Z = 89.248 Z = 89.271 Z = 89.261 Z = 0.012 Z = 0.007
1 of 2
1 of 2 1 2 of
)) ) )
实验感想
实验刚开始的时候，老师给我们讲了关节式坐标测量机的分类以及应用。在本次实验中，我们几个学生明白了关节式坐标测量机的基本构造和基本操作，进行了关节式坐标测量机的找零、精度检定及其他检测的操作，提高了自己的动手能力，并将理论与实际结合，也学习到了新软件的操作使用。在做实验的时候，我们共同想办法，做实验，一起努力，我体验到了团结协作的快乐，这提高了自己遇到问题解决问题的能力。虽然实验过程中经常被机器问题困扰，但还是最后很成功的完成了实验，做实验的时间比较长，感谢老师一直陪着我们以及悉心的指导和帮助。这虽然仅仅是一次实验，但是我却获益良多，从刚开始什么都不会，到最后能熟练操作机器，准确的进行软件使用，以及测量成功的数据。整个过程对我而言特别有意义。我会把这次经历当做财富，这种不怕困难，勇往直前的精神将会是我们一生都需要的。
一、实验目的
1、了解关节式三坐标测量机的主要结构
2、了解PC-DMIS 的操作界面，建立新文件
3、学习定义、校验和调用测头
4、理解坐标系的设定
5、能够进行实际零件测量
6、能够进行有CAD 模型的测量
7、能够构造几何元素
8、能够进行尺寸评价和输出报告
二、 实验条件
1、场地条件：健翔桥校区实验室
2、设备条件：海克斯康Infinite2.0关节式三坐标测量机一台、笔记本电脑一台、配套软件一套
3、工具及材料条件：自行设计加工的零件进行测量
三、 实验要求及注意事项
1、测量机房的温度保持在20±2℃，相对湿度25~75%。
2、稳压电源的输出电压为220±10V 。
3、开机顺序为：先开计算机，进入操作系统后再开测量机，最后进入测量软件后。
4、每次开机后进入测量软件，测量机各关节要先确定角度传感器零位，要求操作时动作舒缓，轻拿轻放。
5、在拆装测头、测杆时要使用随机提供的专用工具，所使用的测头需要先标定。
四、 实验内容
1、关节式三坐标测量机及测头的精度检定
2、零件坐标系的建立
3、手动测量零件的特征元素
4、三坐标测量的特征元素构造
5、形位公差的评价
6、测量报告的输出
五、实验任务
任务一：关节式三坐标测量机及测头的精度检定
任务二：零件坐标系的建立
任务三：手动测量零件的特征元素
任务四：三坐标测量的特征元素构造
任务五：测量报告的输出
六、实验步骤
1、关节式坐标测量机安装测头、找零位以及测头的精度检定
首先给关节式坐标测量机安装测头。
关节式坐标测量机有A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 七个关节，通过手动旋转各个关节找寻零点（关节式坐标测量机找零位的目的是使测量机内置的相对式光栅与关节零点重合，从而保证测量的准确性）。
关节式坐标测量机的精度检定是通过检定重复性和长度评价来实现的，重复性的精度在0.016mm 以内为符合标准，而长度精度在0.023mm 以内为符合标准。重复性是同过对标准工件的圆孔进行实现的，而长度精度是通过该标准工件的长度来实现的（其中short 长度为361.916，long 长度为711.126）。
2、建立坐标系（遵循右手螺旋法则）
（1）打开PC-DMIS 的操作界面，建立新文件；
（2）使用3-2-1法建立零件坐标系，“面、线、点”法是它的一种典型方法。第一步，找正，确定第一轴向；第二步，转到轴线，确定第二轴向；第三步，确定三个轴向的方向。
（3）当有CAD 模型时，建立和CAD 模型完全相同的坐标系，点击CAD=PART，使模型和零件实际摆放位置重合。
3、手动测量零件的特征元素
其中元素包括：点、线、面、圆、圆槽、方槽。
点：可直接在工件表面选择任意点进行测量；
线：由于两点确定一条直线，所以在工件表面根据坐标系的方向选择两点进行测量；
面：由于三点确定一个平面，所以在工件表面分别尽可能的大的选择三个点，构成一个三角形；
圆：对工件表面的六个圆孔分别测量；
圆槽：测量采用6点法测量，上方测量3个点，下方测量3个点，分别构成一个圆；
方槽：在测量方槽时需要测量方槽的长度和宽度，因此测量方槽时需要有一个可以投影的面，采用5点的方法测量，即在方槽的任意四个面中选择一个面，在该面上分别选取两个点，而在其他的三个平面上分别任意选择一个点。
4、三坐标测量机的特征元素构造
（1）根据已测量的特征元素构造点、线、面、圆等各种特征元素；
（2）利用构造的特征元素进行公差评定。
5、公差的评定
位置公差就是正负公差带或公差的上下限。 在理论值的正向或负向设置公差。
根据已测得的特征元素进行形位公差的评价，当特征测量确定后，相关的尺寸、信息、理论值和公差都是很重要的。特征被测量和构造后，报告将产生编制报告的第一步是按照特定要求计算尺寸。尺寸可以在完成测量时立即计算，也可以晚些时候在程序中计算。 PC-DMIS 将在“编辑”窗口中显示每项尺寸标注操作的结果。特征元素在测量结束后是可以进行评价的。
6、测量报告的保存和输出
当测量零件结束后，将测量结果传递给一些输出接口这非常重要。 PC-DMIS, 会默认地将测量数据传输给叫作检测报告的一种标准的特征的文本报告。报告中包含零件程序中测量的每个特征的综合数据。可以将此打印到打印机或文件，保存的报告可以通过选择视图|检测报告来查看。
图 1号标定板
精度检定：
1-2
3-4
5-6
7-8 711.133 711.145 711.163 711.144
9-10 711.142
Minimum Length: 711.133
Maximum Length: 711.163
Average Length: 711.145
Range / 2: 0.015
Std. Deviation: 0.010
精度检定--长度
# X Y Z 1 -488.090 -278.636 89.250 2 -488.091 -278.636 89.264 3 -488.092 -278.636 89.265 4 -488.092 -278.632 89.262 5 -488.089 -278.627 89.256 6 -488.082 -278.623 89.263 7 -488.088 -278.636 89.248 8 -488.086 -278.638 89.263 9 -488.089 -278.638 89.266 10 -488.104 -278.633 89.271
Minimum: X = -488.104 Y = -278.638 Maximum: X = -488.082 Y = -278.623 Average: X = -488.090 Y = -278.633 Range/2: X = 0.011
Std. Dev.: X = 0.005
Max. Fit Error: 0.017
精度检定—重复性
Y = 0.008 Y = 0.005 Z = 89.248 Z = 89.271 Z = 89.261 Z = 0.012 Z = 0.007
1 of 2
1 of 2 1 2 of
)) ) )
实验感想
实验刚开始的时候，老师给我们讲了关节式坐标测量机的分类以及应用。在本次实验中，我们几个学生明白了关节式坐标测量机的基本构造和基本操作，进行了关节式坐标测量机的找零、精度检定及其他检测的操作，提高了自己的动手能力，并将理论与实际结合，也学习到了新软件的操作使用。在做实验的时候，我们共同想办法，做实验，一起努力，我体验到了团结协作的快乐，这提高了自己遇到问题解决问题的能力。虽然实验过程中经常被机器问题困扰，但还是最后很成功的完成了实验，做实验的时间比较长，感谢老师一直陪着我们以及悉心的指导和帮助。这虽然仅仅是一次实验，但是我却获益良多，从刚开始什么都不会，到最后能熟练操作机器，准确的进行软件使用，以及测量成功的数据。整个过程对我而言特别有意义。我会把这次经历当做财富，这种不怕困难，勇往直前的精神将会是我们一生都需要的。