提高汽車車身零件的三坐標測量

的精度和效率哈飛汽車質量保證部2004年9月13日目錄一、 建立正確的零件坐標系，是實現汽車車身零件精確測量的基礎1、 建立正確的零件坐標系的重要性2、 建立坐標系的原則和基準的選擇3、 建立坐標系的方法和應用4、 三階平面在建立坐標系中的應用5、 臨時坐標系的運用6、 建立零件坐標系過程的自動測量二、 正確的零件夾緊方案是汽車車身零件測量精度的保證1、 夾緊方案選擇2、 FIVEU-unique柔性夾具系統在車身零件夾緊定位上的應用三、 測量方案的選取1、 編制自動測量程序，實現車身零件的自動測量2、 單件零件的測量3、 矢量點的測量四、 測量的準備階段一一探針的校準，是精確測量的保證和前提五、測量數據的處理和應用［摘要］:本文從零件坐標系的建立，測量基準的選擇，測量方案的制定、測量夾緊方案的選擇、以及自動測量程序的編寫等方面內容，結合實際工作中積累的經驗和研究對如何保證汽車車身零件的三座標測量的精度和提高測量的效率進行了論述。［關鍵詞］：三坐標測量機測量坐標系基準精度效率測量方案［前言］:隨著汽車工業的高速發展，行業間的競爭也更加激烈，而質量是贏得競爭的基礎，不論是對沖壓件還是焊接總成零件的質量要求都越來越高，對測量工作也提出了更高的要求。三坐標測量機以其快捷、精確、方便的特點在汽車制造業發揮著越來越大的作用，成為質量控制不可缺少的手段。利用三坐標測量機強大的空間檢測能力和分析計算功能可以實現對汽車車身零部件快速準確的測量，提供形狀、尺寸、和位置的完善測量，并可執行包括首件檢測、輪廓測量、逆向工程、焊接生產線的夾具調整、過程控制以及文件歸檔等在內的多種測量與檢測任務，從而為降低開發研制周期，進行產品全過程控制，提高產品的質量，增加經濟效益，提高產品的競爭力作出貢獻。簡化測量機的使用方法、減少人機對話實現自動測量減少人為因素造成的誤差、縮短測量工時提高利用率是三坐標使用中的主要課題和研究探索的方向。汽車生產的大批量性和汽車零部件的多樣性及新品開發的速度都要求我們在利用三坐標測量機進行測量時，在保證測量精度的條件下快速提供檢測數據，為汽車的科研生產保駕護航。一、建立正確的零件坐標系，是實現汽車車身零件精確測量的基礎1、建立正確的零件坐標系的重要性建立合適的零件坐標系，是保證測量精度的前提和測量工作的基礎，在正確的坐標系下進行的正確的測量才能真實地反映一個零件的制造水平，對生產才會有真正的指導意義。建立正確的坐標系是等于成功了一半，錯誤的坐標系只會導致測量的失敗。在三坐標測量中，首先要做的就是建立零件坐標系。在傳統的測量手段中，必須經過復雜的手工調整過程來進行零件基準的找正，費時費力，有時要得到某一測量數據，甚至需要復雜的手工計算才能實現。計算機在三坐標測量機上的應用和計算機強大的計算功能使機器坐標系和零件坐標系之間的自由靈活轉換成為可能，零件的找正不再需要復雜的零件調整，而是通過對基準元素的測量，由測量軟件建立起零件與三坐標測量機之間的數學關系，即建立起零件坐標系來完成的。零件在測量機中放置的位置和擺放的姿態對測量的精度沒有任何的影響。這也是三坐標檢測與傳統測量手段相比存在的巨大優勢之一。2、建立坐標系的原則和基準的選擇在三坐標測量中，所建立的零件坐標系與機器坐標系的數學關系的矩陣表達式為：a1，b1，c1a2，b2，c2a3，b3，c3d1，d2，d3其中a1，a2，a3，b1，b2，b3，c1，c2，c3表達了零件坐標系與機器坐標系的三根坐標軸之間的空間角度關系，d1，d2,d3則表達零件坐標系與機器坐標系坐標原點的相對關系。零件上某一點的坐標值和機器坐標值之間的數學換算關系如下：x軸：x'=a1x+b1y+c1x+d1y軸：y'=a2y+b2y+c2y+d2z軸：z'=a3z+b3z+c3z+d3從以上公式可以看出在建立零件坐標系過程中的每一誤差都將影響在此坐標系中所進行的所有測量活動和測量結果。以我公司路寶車的白車身測量為例，其中的一個焊接基準為后縱梁的上翻邊，一般情況下，在白車身的測量中我們都會選擇其作為測量的一個支乘點并作為建立坐標系的基準元素，但因為路寶車的后縱梁被設計成吸能梁，因此其強度較低，在制造過程中，后縱梁會產生較大的變形，如果選用其作為建立零件坐標系的基準元素必然導致測量的不準確。檢測結果反映不了車身的真實制造水平。因此基準元素的選擇在坐標系的建立及以后的測量中都是至關重要。一般來說，在建立零件坐標系時要遵循測量基準和設計基準、工藝基準或裝配基準相一致的原則，根據產品圖紙或工藝基準書來進行基準元素的選擇，而且所選取的參考幾何元素要具有小誤差（即選擇的元素要有足夠的制造精度）和大范圍（要涵蓋所要測量的尺寸）的特點。所選擇的元素可以是平面、圓孔、方孔、長圓孔、點等任意幾何元素。一般情況下，可以利用平面、長軸（包括構造平面或長軸）類的元素來確定坐標系的坐標軸方向，而原點的坐標幾乎可以用任意一類的幾何元素來確定。在選擇基準元素時，既可以選擇零件上的幾何元素，也可以選擇測量夾具、驗具或焊接夾具上的基準孔、基準球或基準面等幾何元素。在具體的測量中要結合測量的目的和實際情況來靈活選用。在某些夾具的設計中，為了加工的方便，給定的基準坐標值并非其在數模坐標系統中的坐標值，這時需要利用圖紙進行必要的坐標轉換來求得你所需的零件坐標系。利用專用測量夾具，焊接夾具或驗具上的基準球或基準孔等直接建立零件坐標系，這種方法操作簡便，效率高，精度高，但也必須配備較昂貴的專用測量夾具和檢具，使它的應用受到一定的限制。3、建立坐標系的方法和應用在當前的三坐標測量機中，都是使用卡笛爾坐標系，遵循右手法則。在基本的建立坐標系的過程中，是按照先確定坐標系的第一根軸，再確定第二根坐標軸，然后確定坐標系的原點后進行必要的平移、旋轉來得到所需要的零件坐標系。在不同的測量軟件中，建立坐標系的方法不盡相同，多種多樣，但其原理都是一樣的，都是以基本的方法根據不同的情況加以變換而來，把復雜的計算和坐標轉換交給計算機完成，使建立坐標系的過程更加簡單、方便。這些方法主要有：三二一法：即用三個幾何元素確定坐標系的第一根軸和坐標原點的一個坐標，用兩個幾何元素確定坐標系的第二根軸和坐標原點的第二個坐標，用一個幾何元素確定坐標原點的第三個坐標。這種方法最少需要三個集合元素，最多使用六個幾何元素。以上的操作都是在同一個界面中完成，因此非常方便，是一種經常使用的方法。最佳配合法：這種方法是利用幾何元素的實際測量值和理論值，通過最小二乘法計算出一個坐標系，使的在這一坐標系中，實際測量點和理論坐標點的距離和最小。這就要求所選取的幾何元素的加工精度要高，并且幾何元素的相對位置準確，適合于加工精度高的機加零件或利用車身零件的驗具或夾具上加工精度很高的基準球或基準孔來建立坐標系。擬合法：這種方法與最佳配合法相似，但需要使用數模，所選擇的元素一般為不確定的點元素，利用零件的實際曲面與數學模型的理論曲面加以擬合。要先建立一個粗坐標系，然后手動在零件上進行采點，由測量軟件把測量到的實際值和數模上的理論值進行計算來得到所需要的坐標系。這種方法缺乏唯一性，只在一些特殊的情況下采用。下圖表示了這種擬合關系：理論計算法：直接在測量機中輸入零件坐標系的各項參數來獲得零件坐標系的一種方法。見下圖新坐標系坐標軸i*XYZ—當前坐標系X’(1,1)(1,2)(1,3)旋轉矢量坐標軸j—Y’(2,1)(2,2)(2,3)Z’(3,1)(3,2)(3,3)(1) (2) (3)平移矢量疊代法：顧名思義，疊代法就是不斷用新的坐標系取代舊的坐標系的一種建立坐標系的方法。首先先了解以下RPS點的概念，所謂的RPS就是英文ReferencePointsSystem的縮寫。在國內外先進汽車行業中，設計圖紙都標注出了參考基準點，在這種方法中用3到6個參考點來限制零件繞三根坐標軸的轉動和沿三根坐標軸的移動，這些參考點是工藝設計，制造和測量的依據。他們既可以是圓孔，方孔等特征元素，也可以是自由曲面上的非特征點，因此在汽車車身零部件的加工和測量中就尤為重要。在我公司的現在的車身零件的設計圖紙中，大都沒有標出這種基準點，這應該是我們所要學習借鑒的。因為汽車車身零件上自由曲面上的非特征點的存在，人工采點的方法是根本不可能找到所標注點的準確位置的，必須先手動在大概的方位采點，建立一個粗略的零件坐標系，在三坐標測量機上進行編程然后由測量機來按照曲面點的矢量方向和理論坐標值來尋找標注的點，通過3到5次的反復自動測量逐步逼近所標出的實際點的位置來獲得精確的零件坐標系。下面我們以減震器螺旋彈簧托座的測量為例來說明如何使用疊代法建立精確的零件坐標系。在螺旋彈簧托座這一零件中，圖紙給定的確定主坐標軸方向和主坐標軸零點的元素是在螺旋面上分布的三個曲面點，另外給定了一大一小兩個孔作為基準孔來確定第二坐標軸和坐標原點的另外兩個值。由于三個曲面點的存在，根本無法用手動的方法進行準確的測量。這種情況下，疊代法就顯示出它的優勢。步驟如下：1） 用手動的方法分別在三個曲面點的大約位置測量一點，并測量兩個基準孔2） 用采到的三點構造一個三階平面，用三階平面的法線方向作為主坐標軸方向，利用兩個圓孔確定第二坐標軸和坐標原點，建立一粗略的零件坐標系3） 在此零件坐標系下，由測量機按三點的理論坐標值和矢量方向去測量這三個曲面點，用新測到點來構造新的三階平面，并用此三階平面的法線作為主坐標軸，建立新的坐標系，這一新的坐標系是建立在舊坐標系基礎上，取代了舊坐標系4） 在新的坐標系下重復步驟3。5） 反復幾次上述操作，直到三點的測量值與理論值的差小到滿足我們的要求。如果在反復的測量中，測量值與理論值的差值不是越來越小，而是發散的，則可以直接判定零件是不合格的，無需再進行進一步的測量。4、 三階平面在建立坐標系中的應用三階平面我們通常稱之為虛擬平面，它用于空間任意取向的面元素的測量或計算。不過，系統在數據處理之前，需要分別給定三個采樣點一個平移理論距離，當理論距離均為零時則實際計算出一個三點平面。顯然它和平面既是一對孿生兄弟，又有其獨特的功能。實踐證明由于有了這一特殊的功能才使的某些零件的數學找正變得更為準確，在對汽車車身的零部件建立坐標系的過程中經常得到運用。5、 臨時坐標系的運用汽車白車身是由多個焊接分總成拼焊而成，而多個焊接分總成又是由若干個沖壓單件組成。在車身試制初期，尺寸的波動很大，在車身坐標系下直接測量很容易造成實測點和理論點的位置不一樣，這樣的話，測量出的數據也就沒有準確性可言了。為避免這一問題，一般采用建立臨時坐標系的方法。在測量點的周圍找到車身尺寸相對穩定的位置，建立臨時坐標系，然后在臨時坐標系下對測量點進行測量。建立坐標系的過程，可以是一次，也可以是兩次，甚至多次。在圓孔、方孔等元素的測量中也常用到這一方法。6、實現建立零件坐標系的自動化在車身零件的測量中，由于零件在測量機的擺放位置的不確定性，在建立零件坐標系過程實現自動測量是較難的，而且發生碰撞的危險很大。而用手工的方法建立坐標系，費時費力，而且易產生人為誤差，影響測量精度。為此，我們可以采用手動進行零件的粗定位后再采用自動測量建立坐標系的方法。二、正確的零件夾緊定位方案是汽車車身零件測量精度的保證1、夾緊方案選擇由于汽車車身零件易變形的特點，如果夾緊方案選擇不恰當，使零件的定位不好或造成由于夾緊不當而產生變形，也將對測量結果產生很大影響，有可能將合格件判定為不合格品，不合格品卻作出合格的判斷。這就要求用準確的的支乘點來避免無法控制的結構變形。支乘點的位置一般選擇和焊接夾緊點的位置保持一致。從測量的角度來看，我們不提倡使用過定位的方法，但由于車身零件的特點，輔助支撐的選取又是必要的。需要根據實際情況來靈活掌握。定位的方案一般要按工藝方案來實施，在焊接總成零件的檢測中，要選取整車或焊接件所有工序中的最終狀態，如果查找某一工序中存在的問題，則要按該工序中的焊接夾具的定位夾緊方案來制定。這樣，不僅可以查找出零件焊接中的偏差來調整夾具，還可以發現焊接定位的方案是否合理，從而在該焊接工序中增加支撐點或改變夾緊的位置，來盡量減小焊接產生變形和偏差，使零件的最終狀態符合圖紙的要求。汽車車身零件經過測量之后，還要裝配到車身上，所以最好按零件在車身上的實際姿態進行測量。2、FIVEU-unique柔性夾具系統在車身零件夾緊定位上的應用。汽車車身零件的種類眾多，每個零件的形狀千差萬別，每種夾具只能對應一種零件或非常相似的零件。這就需要數目眾多的專用夾具，專用夾具在滿足裝夾的需要時，還要保證高重復性并應能快速進行更改。但是專用夾具的局限性在于需要很長的交貨期，缺乏靈活性，適用范圍窄，更改時需要較高的費用。而且，儲存的費用也不容忽視。FIVEU-unique柔性夾具系統的使用在測量機上為車身零件的測量提供了革命性的夾持方法。FIVEU-unique柔性夾具系統的基本配置包括了一組可調的立柱，并采用壓縮空氣放置在測量機的平臺上，通過所選定的點，直接生成柔性夾具的定位方案。由測量機調用定位方案數據來自動將立柱引導到所需的位置。使設計和搭建夾具的時間大大縮短，一套FIVEU-unique柔性夾具系統既可以滿足同一車型不同零件的測量需要，又可適用多種車型，這樣一來，節約了大量資金，也不用在車間里劃出一大片面積來儲存專用夾具。在我公司，FIVEU-unique柔性夾具系統得到了廣泛的應用，成為在汽車新車型開發、新車試制和批生產質量控制中的重要工具。三、測量方案的選取1、編制自動測量程序，實現車身零件的自動測量汽車車身零件的測量方案的選擇相對機械零件來講更復雜，機械零件的加工精度高，變形小，剛性強等特點使其測量程序的編制較為容易，只要注意零件的擺放位置和探針是否合適等簡單問題即可。對車身零件的測量，由于汽車車身零件相對變形較大，加工精度相對較低，因此很難實現編程，簡單的路徑模擬是無法實現自動測量的，當制造誤差較大時，探針進行探測時就會發生碰撞，使測量程序中斷。甚至會導致探針或傳感器的損壞，影響機器的使用。在汽車行業中，不僅僅要保證測量數據的準確性，還要提高零件檢測的數量。在我公司，車身的被抽檢測率達到1%，而且需要測量的點很多，為完成檢測任務，就必須實現零件的自動測量，不僅可以大大提高檢測效率，還可以避免人為因素引起的誤差，提高檢測精度。為了使測量程序在執行中不至于中斷和發生危險，在自動測量程序的編制中，我們編制了具有查找功能的子程序，并采用防碰撞、坐標轉換等技術來優化測量程序，防止測量程序的中斷，提高測量的速度。在自動測量程序的編制中，我們采用自學習的方法來編輯測量機的運動路徑，采用脫機編程來加入測量程序、調入子程序相結合的方法，來提高編程速度。其中，小孔查找子程序是自動測量工作的必備手段。以圓孔的查找子程序為例，說明如下：1） 首先測量機按照設定的路徑以定位速度運動到需要測量點的附近位置2） 調用子程序3） 調用所要測量的圓孔各項參數，如圓孔的理論坐標、直徑、孔的法向矢量、查詢半徑、查詢步距、是否進行料厚的補償、料厚、探測深度、定位測量點的位置等等4） 利用孔心坐標的理論坐標，建立臨時坐標系5） 在臨時坐標系下，按給定的定位位置對孔所在的平面進行測量6） 用所測的平面建立新的臨時坐標系7） 在新的臨時坐標系下，以測量速度，按查詢步距和探測深度進行孔的查找，查詢步距根據探針的直徑、孔的直徑和查詢半徑來確定。查詢步距大，會使在查詢半徑范圍內的孔查詢不到；查詢步距過小，查詢速度慢，影響測量速度8） 當查詢到孔位時，程序首先采集當前探針中心的坐標，并將當前探針中心設為臨時坐標系的坐標原點建立又一新的坐標系9） 對圓孔進行粗測，將測得的孔心坐標設為坐標原點10） 對孔和孔所在的平面進行精測，計算出孔的精確坐標將臨時坐標系下孔的坐標值轉化成零件坐標系下的坐標值，按所要求的格式進行輸出如果未查詢到所要測量的孔，程序會提示操作人員將探針手動移到孔心位置后，給測量機發出指令后，測量機從步驟9開始自動完成后面的測量工作以下是小孔查詢子程序的DMIS語言程序供參考。P(CIRSEA_1)=PROCED/F,(SEA_1),FA,(SEA_1)XT_1=OBTAIN/F(SEA_1),3YT_1=OBTAIN/F(SEA_1),4ZT_1=OBTAIN/F(SEA_1),5CX_1=OBTAIN/F(SEA_1),6CY_1=OBTAIN/F(SEA_1),7CZ_1=OBTAIN/F(SEA_1),8IF(JUMP_1.NE.0)DO/I_JUMP_1,1,5,1ANGJ_1[I_JUMP_1]=90*JUMP_1+30+30*(I_JUMP_1-1)ENDDOENDIFF(PLA_THEO_1)=FEAT/PLANE,CART,XT_1,YT_1,ZT_1,CX_1,CY_1,CZ_1F(LINE_THEO_1)=FEAT/LINE,UNBND,CART,0.000,0.000,0.000,$1.000,0.000,0.000,0.000,0.000,1.000D(D_TRANS_PRE_1)=TRANS/XORIG,F(PLA_THEO_1),YORIG,F(PLA_THEO_1),$ZORIG,F(PLA_THEO_1)D(D_ORIENT_PRE_1)=DATSET/F(PLA_THEO_1),ZDIRIF((CZ_1.LT.(-0.995)))D(D_ROTA_X_1)=ROTATE/ZAXIS,F(LINE_THEO_1),XDIRENDIFD(D_XROTA_PRE_1)=ROTATE/ZAXIS,XROTA_1SNSET/APPRCH,10.000FLY/ONF(PRIZEM_1)=FEAT/PLANE,CART,PRIX_1,PRIY_1,-VIS_1,0.000,0.000,1.000MEAS/PLANE,F(PRIZEM_1),3PTMEAS/CART,PRIX_1+1.000,PRIY_1+1.000,-VIS_1,0.000,0.000,1.000PTMEAS/CART,PRIX_1-1.000,PRIY_1+1.000,-VIS_1,0.000,0.000,1.000PTMEAS/CART,PRIX_1, PRIY_1T.000,-VIS_1,0.000,0.000,1.000ENDMESD(D_ORIENT_PRIZEM_1)=DATSET/FA(PRIZEM_1),ZDIRD(D_PRIZEM_1)=TRANS/ZORIG,FA(PRIZEM_1)F(PLA_VIS_1)=FEAT/PLANE,CART,0.000,0.000,VIS_1,0.000,0.000,1.000D(D_VIS_1)=TRANS/ZORIG,F(PLA_VIS_1)IF(VIS_1.GE.0)GOTO/PRIX_1,PRIY_1,10GOTO/0,0,10ELSEGOTO/0,0,10-VIS_1ENDIFIF(DIACIR_1.LE.6)DELTA_1=0.500ELSEDELTA_1=1.000ENDIFWKPLAN/XYPLANSNSET/APPRCH,6.000SNSET/SEARCH,DAL_1SNSET/TFMODE,1FLY/OFFDO/I_RAD_1,0,10,1IF(.NOT.(EXI_1))RADSEA_1=I_RAD_1*DELTA_1RDEV_1=RADSEA_1DO/I_ANG_1,0,11,1IF(((RADSEA_1.GT.0.0001).OR.(I_ANG_1.EQ.0)).AND.(.NOT.(EXI_1)))IF(RADSEA_1.GT.RMAX_1)RADSEA_1=RMAX_1ENDIFANG_1=30*I_ANG_1BADTST/ONF(CHECKPT_1)=FEAT/POINT,POL,RADSEA_1,ANG_1,0.000,$0.000,0.000,1.000MEAS/POINT,F(CHECKPT_1),1PTMEAS/POL,RADSEA_1,ANG_1,0.000,0.000,0.000,1.000ENDMESBADTST/OFFIF(BADPT)EXI_1=.TRUE.SNSET/SEARCH,10.000ENDIFENDIFENDDOIF(RADSEA_1.EQ.RMAX_1)EXI_1=.TRUE.ENDIFENDIFENDDO$$ F(SEA_PRE_1)=FEAT/POINT,CART,0.000,0.000,0.000,0.000,0.000,0.000IF(.NOT.(BADPT))CISLO_1=STR(RDEV_1)MISS_1=CONCAT('ELEMENTISNOTFOUNDINRADIUS'TOCONTINUE')TEXT/QUERY,(Y_N),1,AN,L,MISS_1F(CIR_1)=FEAT/CIRCLE,INNER,CART,RDEV_1*0.707,RDEV_1*0.707,0.$0.000,0.000,1.000,DIACIR_1CONST/POINT,F(SEA_PRE_1),PROJPT,F(CIR_1),F(PLA_VIS_1)JUMPTO/(END_CIRSEA_1)ENDIF$$ D(D_TRANS_BADPT_1)=TRANS/XORIG,F(CHECKPT_1),YORIG,F(CHECK_1)GOTO/0.000,0.000,-DAL_1WKPLAN/XYPLANF(CIR_PRE_1)=FEAT/CIRCLE,INNER,POL,0.0,0.0,-DAL_1,0.0,0.0,1.0,DIACIR_1IF(JUMP_1.EQ.0)MEAS/CIRCLE,F(CIR_PRE_1),4PTMEAS/POL,DIACIR_1/2,0.000,-DAL_1PTMEAS/POL,DIACIR_1/2,90.000,-DAL_1PTMEAS/POL,DIACIR_1/2,180.000,-DAL_1PTMEAS/POL,DIACIR_1/2,270.000,-DAL_1ENDMESELSEMEAS/CIRCLE,F(CIR_PRE_1),3PTMEAS/POL,DIACIR_1/2,ANGJ_1[1],-DAL_1PTMEAS/POL,DIACIR_1/2,ANGJ_1[3],-DAL_1PTMEAS/POL,DIACIR_1/2,ANGJ_1[5],-DAL_1ENDMESENDIFD(D_TRANS__1)=TRANS/XORIG,FA(CIR_PRE_1),YORIG,FA(CIR_PRE_1)GOTO/0.000,0.000,-DAL_1GOTO/0.000,0.000,5.000FLY/ONF(PLA_CIR_1)=FEAT/PLANE,POL,0.000,0.000,0.000,0.000,0.000,1.000MEAS/PLANE,F(PLA_CIR_1),3PTMEAS/POL,RZONE_1,0.000,0.000,0.000,0.000,1.000PTMEAS/POL,RZONE_1,120.000,0.000,0.000,0.000,1.000PTMEAS/POL,RZONE_1,240.000,0.000,0.000,0.000,1.000ENDMESFLY/OFFD(D_CIR_1)=DATSET/FA(PLA_CIR_1),ZDIRD(D_CIR_Z_1)=TRANS/ZORIG,FA(PLA_CIR_1)GOTO/0.000,0.000,5.000GOTO/0.000,0.000,-DAL_1F(CIR_1)=FEAT/CIRCLE,INNER,POL,0.0,0.0,-DAL_1,0.0,0.0,1.0,DIACIR_1IF(JUMP_1.EQ.0)MEAS/CIRCLE,F(CIR_1),4PTMEAS/POL,DIACIR_1/2,0.000,-DAL_1PTMEAS/POL,DIACIR_1/2,90.000,-DAL_1PTMEAS/POL,DIACIR_1/2,180.000,-DAL_1PTMEAS/POL,DIACIR_1/2,270.000,-DAL_1ENDMESELSEMEAS/CIRCLE,F(CIR_1),5PTMEAS/POL,DIACIR_1/2,ANGJ_1[1],-DAL_1PTMEAS/POL,DIACIR_1/2,ANGJ_1[2],-DAL_1PTMEAS/POL,DIACIR_1/2,ANGJ_1[3],-DAL_1PTMEAS/POL,DIACIR_1/2,ANGJ_1[4],-DAL_1PTMEAS/POL,DIACIR_1/2,ANGJ_1[5],-DAL_1ENDMESENDIFCONST/POINT,F(SEA_PRE_1),PROJPT,FA(CIR_1),FA(PLA_CIR_1)(END_CIRSEA_1)CONST/POINT,F(SEA_1),MOVEPT,FA(SEA_PRE_1),0.00,0.000,TRANS_1GOTO/0.000,0.000,10.000SNSET/APPRCH,10.000SNSET/SEARCH,10.000SNSET/TFMODE,0FLY/ONJUMP_1=0XROTA_1=0.000TRANS_1=0.000VIS_1=0.000DEB_1=0.000RMAX_1=20.00ENDPRO2、單件零件的測量對于單件檢測任務，如果編制自動測量程序，則得不償失。但如果完全采用手動測量，測量人員的工作強度大，測量速度慢。我們也采用編制通用測量子程序的方法來提高測量的速度。利用這種方法，只需在測量前輸入理論值(這在手動測量中也是必需的)，在測量時進行簡單的人機對話，其他的測量動作和數據的處理工作都由測量機來完成，這樣就大大提高了檢測的效率，減少了人為誤差，提高測量精度，降低測量人員的勞動強度。還是以圓孔的測量為例，子程序的編程思路如下：手動將探針移到要測量的元素的附近調用子程序按照程序的提示將測量機進行兩次定位，其中第二個定位點放在孔心的位置，第一點的位置距第二點大約10mm左右，與第一點的連線與孔所在的平面大致垂直。測量機以兩點的連線確定主坐標軸方向，以第二點為坐標原點建立臨時坐標系在臨時坐標系下，對圓孔進行粗測，將測得的孔心、坐標設為坐標原點對孔和孔所在的平面進行精測，計算出孔的精確坐標將臨時坐標系下孔的坐標值轉化成零件坐標系下的坐標值，按所要求的格式進行輸出將測量機手動移到下一位置，重復上述操作。以下是其DMIS語言程序，供參考P(ASD1)=PROCED/F,(AA),FA,(AA),F,(PLA_1),FA,(P_2)DECL/REAL,DIAMETERD(D_1)=DATSET/F(PLA_1),ZDIRD(D_1)=TRANS/XORIG,FA(P_2),YORIG,FA(P_2),ZORIG,FA(P_2)WKPLAN/XYPLANF(CIR_1)=FEAT/CIRCLE,INNER,POL,0.0,0.0,0,0.0,0.0,1.0,30MEAS/CIRCLE,F(CIR_1),4PTMEAS/POL,5,0,0PTMEAS/POL,5,90,0PTMEAS/POL,5,180,0PTMEAS/POL,5,270,0ENDMESGOTO/0.000,0.000,0GOTO/0.000,0.000,12.000DIAMETER=OBTAIN/FA(CIR_1),10F(PLA_CIR_1)=FEAT/PLANE,POL,0.000,0.000,0.000,0.000,0.000,1.000MEAS/PLANE,F(PLA_CIR_1),3PTMEAS/POL,DIAMETER/2+2,0.000,0.000,0.000,0.000,1.000PTMEAS/POL,DIAMETER/2+2,120.000,0.000,0.000,0.000,1.000PTMEAS/POL,DIAMETER/2+2,240.000,0.000,0.000,0.000,1.000ENDMESD(D_3)=DATSET/FA(PLA_CIR_1),ZDIRD(D_3)二TRANS/XORIG,FA(CIR_1),YORIG,FA(CIR_1),ZORIG,FA(C1)F(PLA_CIR_2)=FEAT/PLANE,POL,0.000,0.000,0.000,0.000,0.000,1.000MEAS/PLANE,F(PLA_CIR_2),3PTMEAS/POL,DIAMETER/2+3,0.000,0.000,0.000,0.000,1.000PTMEAS/POL,DIAMETER/2+3,120.000,0.000,0.000,0.000,1.000PTMEAS/POL,DIAMETER/2+3,240.000,0.000,0.000,0.000,1.000ENDMESGOTO/0.000,0.000,12.000GOTO/0.000,0.000,0.000D(D_4)=DATSET/FA(PLA_CIR_2),ZDIRF(CIR_2)=FEAT/CIRCLE,INNER,POL,0.,0.0,0,0.0,0.0,1.0,30MEAS/CIRCLE,F(CIR_2),4PTMEAS/POL,5,0,0PTMEAS/POL,5,90,0PTMEAS/POL,5,180,0PTMEAS/POL,5,270,0ENDMESF(SEA_PRE_1)=FEAT/POINT,CART,0.000,0.000,0.000,0.000,0.000,0.000CONST/POINT,F(SEA_PRE_1),PROJPT,FA(CIR_2),FA(PLA_CIR_2)CONST/POINT,F(AA),MOVEPT,FA(SEA_PRE_1),0.000,0.000,0ENDPRO3、 矢量點的測量點的矢量方向對于點的測量至關重要，因為有了測量機在測量時才能按垂直于點所在的表面的方向進行測量，并按矢量方向對探針的半徑補償，這時測量誤差最小。否則就會出現探針補償的法向偏差。為提高矢量點測量的準確性，一般在測量點元素時大都采用相對測量的方法。首先對要測量的點元素所在的小平面進行測量，計算出點的實際法線，然后按實際法線方向測量，并按實際法線方向對探針半徑進行補償。4、 數模在測量中的使用在當前的測量中，數模的使用大大提高了測量的效率，優點有：不需手工輸入理論值，對于曲面點，可在零件上隨意采點，測量機自動找出理論值并進行比較；對于圓孔、方孔等元素，可直接生成測量程序生成可視性極佳的圖形報告可以利用數模進行脫機編程，提高編程效率可以利用數模來完成測量夾具四、測量的準備階段一一探針的校準，是精確測量的保證和前提我公司當前使用的測量機都是采用英國RENISHAW公司生產的PH10M和PH10MQ/H機動測頭坐，可實現自動換位，測頭可重復定位，重復定位精度高達0.5rm,A軸換位范圍為0°-105°,B軸換位范圍為±180°，A軸和B軸都是7.5。步進，測量位置總數達到720個，并可安裝長的加長桿和復雜的測頭，完全能滿足復雜車身零件測量的需要。但是同時也帶來了一個難題，在CHORUSNT測量軟件中，沒有提供自動校準探針的程序，數目如此多的測量位置用手動校準，需要耗費大量的時間。為解決這一問題，同樣是利用C