三坐標(biāo)測量機(CMM)的測量方式通?？煞譃榻佑|式測量、非接觸式測量和接觸與非接觸并用式測量.其中,接觸測量方式常用于機加工產(chǎn)品、壓制成型產(chǎn)品、金屬膜等的測量.為了分析工件加工數(shù)據(jù),或為逆向工程提供工件原始信息,經(jīng)常需要用三坐標(biāo)測量機對被測工件表面進行數(shù)據(jù)點掃描.本文以美國Brown & Sharpe公司Microxcel Pfx454型三坐標(biāo)測量機為例,介紹三坐標(biāo)測量機的幾種常用掃描方法及其操作步驟。
        三坐標(biāo)測量機的掃描操作是應(yīng)用PCDMIS程序在被測物體表面的特定區(qū)域內(nèi)進行數(shù)據(jù)點采集,該區(qū)域可以是一條線、一個面片、零件的一個截面、零件的曲線或距邊緣一定距離的周線等.掃描類型與測量模式、測頭類型以及是否有CAD文件等有關(guān),控制屏幕上的“掃描”(Scan)選項由狀態(tài)按鈕(手動/DCC)決定.若采用DCC方式測量,又有CAD文件,則可供選用的掃描方式有“開線”(Open Linear)、“閉線”(Closed Linear)、“面片”(Patch)、“截面”(Section)和“周線”(Perimeter)掃描；若采用DCC方式測量,而只有線框型CAD文件,則可選用“開線”(Open Linear)、“閉線”(Closed Linear)和“面片”(Patch)掃描方式;若采用手動測量模式,則只能使用基本的“手動觸發(fā)掃描”(Manul TTP Scan)方式;若采用手動測量方式并使用剛性測頭,則可用選項為“固定間隔”(Fixed Delta)、“變化間隔”(Variable Delta)、“時間間隔”(Time Delta)和“主體軸向掃描”(Body Axis Scan)方式.
影像測量儀(三次元測量儀)
下面詳細(xì)介紹在DCC狀態(tài)下,進入“功能”(Utility)菜單選取“掃描”(Scan)選項后可供選擇的五種掃描方式
        1.開線掃描(Open Linear Scan)
        開線掃描是最基本的掃描方式.測頭從起始點開始,沿一定方向并按預(yù)定步長進行掃描,直至終止點.開線掃描可分為有、無CAD模型兩種情況.
        (1).無CAD模型
        如被測工件無CAD模型,首先輸入邊界點(Boundary Points)的名義值.打開對話框中的“邊界點”選項后,先點擊“1”,輸入掃描起始點數(shù)據(jù);然后雙擊“D”,輸入方向點(表示掃描方向的坐標(biāo)點)的新的X、Y、Z坐標(biāo)值;最后雙擊“2”,輸入掃描終點數(shù)據(jù).
        第二項輸入步長.在“掃描”對話框(Scan Dialog)中“方向1技術(shù)”(Direction 1 Tech)欄中的“”(Max Inc)欄中輸入一個新步長值.
        最后檢查設(shè)定的方向矢量是否正確,該矢量定義了掃描開始后測量點表面的法矢、截面以及掃描結(jié)束前點的表面法矢.當(dāng)所有數(shù)據(jù)輸入完成后點擊“創(chuàng)建”.
        (2).有CAD模型
如被測工件有CAD模型,開始掃描時用鼠標(biāo)左鍵點擊CAD模型的相應(yīng)表面,PC DMIS程序?qū)⒃贑AD模型上生成一點并加標(biāo)志“1”表示為掃描起始點;然后點擊下一點定義掃描方向;最后點擊終點(或邊界點)并標(biāo)志為“2”.在“1”和“2”之間連線.對于每一所選點,PC DMIS已在對話框中輸入相應(yīng)坐標(biāo)值及矢量.確定步長及其它選項(如安全平面、單點等)后,點擊“測量”,然后點擊“創(chuàng)建”
        2.閉線掃描(Closed Linear Scan)
        閉線掃描方式允許掃描內(nèi)表面或外表面,它只需“起點”和“方向點”兩個值(PC DMIS程序?qū)⑵瘘c也作為終點).
        (1).數(shù)據(jù)輸入操作
        雙擊邊界點“1”,在編輯對話框中輸入位置;雙擊方向點“D”,輸入坐標(biāo)值;選擇掃描類型(“線性”或“變量”),輸入步長,定義觸測類型(“矢量”、“表面”或“邊緣”);雙擊“初始矢量”,輸入第“1”點的矢量,檢查截面矢量;鍵入其它選項后,點擊“創(chuàng)建”.
也可使用坐標(biāo)測量機操作盤觸測被測工件表面的測點,然后觸測方向點,PC DMIS程序?qū)褱y量值自動放入對話框,并自動計算初始矢量.選擇掃描控制方式、測點類型及其它選項后,點擊“創(chuàng)建”.