一、坐标系建立的基本原则
1. 基准一致性原则
o 测量基准必须与设计基准(图纸标注基准)完全一致,避免因基准错位导致测量误差。
o 例如:若图纸标注基准为底面(A基准)、侧面(B基准)和端面(C基准),编程时需按此顺序建立坐标系。
2. 顺序性原则
o 遵循“3-2-1法则”(平面→直线→点):
§ 平面(3点):约束3个自由度(X/Y/Z平移)。
§ 直线(2点):约束2个自由度(旋转)。
§ 点(1点):约束最后1个自由度(原点定位)。
3. 稳定性原则
o 优先选择物理稳定的特征作为基准(如加工面、定位孔),避免使用毛坯面或易变形特征。
二、坐标系建立步骤(以PC-DMIS为例)
步骤1:粗建坐标系(对齐工件)
· 适用场景:工件未精确定位时,快速对齐大致方向。
· 操作指令:
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ALIGNMENT/LEVEL,PLN1 # 用平面PLN1粗建坐标系,约束Z轴方向
ROTATE/LINE,LINE1 # 用直线LINE1约束X/Y轴旋转
步骤2:精建坐标系(精确基准)
· 操作流程:
1. 平面(A基准):测量平面约束Z轴平移和旋转。
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D(PLN1)=PLANE/MEAS,3 # 测量平面3点
ALIGNMENT/LEVEL,PLN1
2. 直线(B基准):测量直线约束X/Y轴方向。
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D(LINE1)=LINE/MEAS,2 # 测量直线2点
ROTATE/LINE,LINE1
3. 点(C基准):设置原点位置。
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D(PNT1)=POINT/MEAS,1 # 测量点作为原点
ORIGIN/POINT,PNT1
三、常见问题与解决方法
问题现象 | 可能原因 | 解决方案 |
坐标系旋转方向错误 | 直线测量方向与设计基准不一致 | 调整直线测量顺序或方向(正/反向) |
原点位置偏移 | 基准点选择错误或测量误差 | 重新测量基准点,检查工件固定稳定性 |
测量结果与图纸不符 | 基准元素与设计基准不匹配 | 核对图纸基准标注,确保坐标系建立顺序正确 |
四、注意事项
1. 环境控制:确保测量温度恒定(20±1℃),避免热膨胀影响基准精度。
2. 测头校准:坐标系建立前必须完成测头校准(PROBE-CALIBRATION)。
3. 冗余测量:对基准元素进行多次测量,取平均值降低随机误差。
通过以上原则和步骤,可确保坐标系建立的准确性和可重复性。建议结合PC-DMIS的模拟运行功能(SIMULATION)验证坐标系逻辑正确性。
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