1.0目的：

三坐标作为公司重要精密检测设备，为了维护测量机的使用精度以及安全，制定本操作维护规程。

2.0适用范围：

本公司三坐标测量室以及测量室人员

3.0参考文件

3.1《PC-DMI使用手册》、

3.2《Function Plus 用户手册(MSFP-03-1C)》

3.3《CROMA用户手册(MSC-03-2C)》

4.0技术参数

4.1测量行程：2000x3300x1000（X、Y、Z)(龙门式测量机)

4.2几台承重：10吨

4.3导轨:各轴均采用气浮轴承

4.4传动系统：X轴与Z轴采用同步带，Y轴为齿轮条传动

4.5光栅系统：HEIDENHAIN（镀金）线性光栅尺

4.6探测系统；测座TESASTARM-M8,测头TESASTAR-MP6A104/6BC

4.7测量软件:PC-DMISBASIC

4.8超控形式：手动/自动

5.0 检测前的准备工作 

5.1测量机房的温度要保持在20±2℃，相对湿度25~75%；

5.2稳压电源的输出的电压为220±10V：

5.3气源的供气压力为≥0.9Mpa:

5.4用无水乙醇（酒精）与无尘纸擦拭机床的三轴导轨面与测针，标准球；

5.5了解到要测量工件的生产编号，找到2D图纸查看基准角的位置，工件清理干净；不得有铁屑，毛刺，等其他。

5.6在摆放到工作台时工件的基准角的位置必须放在机床零点的位置,测量人需在场看着工件吊入，向下放时不得有太大的震动声；

5.7需要3D数据时，到UG软件里进行转换，打开文件→导出IGES→选中要导出的文件→输出保存的位置→点击应用；

5.8打开干燥机，注意需要先通气在通电源→打开三坐标处的气源，气源需达到0.4-0.6MPa,→开启电源，控制柜电源和测头控制器。

6.0工作程序                                                                  

6.1新建测量零件文件架，打开PC-DMIS Premium 2011(Release)软件→弹出测头文件窗口点击确定→操纵盒上按下SERVO PWR ON按钮进行加电→提示机床回家→新建测量文件→填写零件名称及生产编号→点击确认；

6.2校验测头步骤：操作→校验编辑→激活测头→添加角度→激活测尖列表中选中要使用的角度→点击测量按钮→进行校验中→查看结果→范围在0.003~0.001mm→确定；

6.3导入数据→文件→导入→IGES→处理→确认→查看数据的坐标是否与工具摆放的一致。

6.4手动建立坐标→根据图纸的设计基准或装配基准建立零件坐标系，（选择一个光洁的精加工过的平面很重要，一个粗糙的面是不能用于建立坐标系的，会影响坐标的精度）→插入→坐标系→新建，

6.5一般用3 、2、1法来建立坐标系→第一步测量平面1，零件找正Z向以及确定Z轴原点，确定第一轴线（选择垂直于零件轴线的平面而不是选择垂直于机器坐标轴的平面。如果这个平面上有灰尘或是零件放置不平，将导致基准面测量不准确，一般我们按术图纸上的基准面。）

6.6测量平面2，旋转轴现在有了第一轴线和参考平面就可以建坐标系的第二步：旋转轴，即确定第二轴向。因为X、Y、Z三个轴线是互相垂直的，因此一旦确定两个轴线，第三轴线也就是唯一不变。

6.7第三步设定原点：原点处于蓝色标记处，它的坐标值为X=0，Y=0，Z=0。在点击CAD=工件按钮。设置了零件的正确轴向和原点后一个零件坐标系就建立好了，在按以上方法在窗口点击DCC模式，自动测量特征来精建坐标系。

6.8根据送检人要求或加工图纸进行检测，在检测时需要注意及时的保存，以免数据丢失，转换测头是一定要将测头抬高至没有障碍物的地方。

6.9制作检测报告评价元素的位置度→视图→报告窗口→选择报告模板→对其小模板进行排版→报告窗口中点击打印报告→保存到储存位置→生成→对报告进行统计分析→送相关部门。

7.0测量后整理

7.1完成工作后，将测头旋转至A90、B90度位置，并将Z轴移至工作台左后方，在将工件吊离，在吊走工件时测量人员必须在场；

7.2保存程序，推出软件，关闭计算机；

7.3关闭测头系统和控制柜电源；

7.4关闭电源，三坐标处气源，再关闭干燥机处的电源和气源；

7.5正理工具，清洁工作台面。

8.0测针的擦装

 8.1在拆测针时，在测头的下方要放一块棉布，以免测针掉在工作平台上撞坏；

 8.2在拆装测针时必需使用专用的拆装工具（原配工具）以免用力过大时把测头测针弄        坏；

8.3在拆换测针时设备必须按下急停开关；

8.4次更换测针后必需重新校正；

9.0保养

9.1每天用无尘布及酒精对三次元测量机导轨及机身进行清洁；

9.2光栅尺只能用无尘纸或无尘布轻轻拭擦；

9.3每天上班前对仪器进行清洁保养，保证仪器区的清洁，下班时对设备及地面进行清 洁；

9.4定期给仪器进行性能和功能测试，保证仪器能够正常使用；

9.5运行前先检查气压，温度，湿度是否在正常要求下；

10.0注意事项

10.1使用人员必须要经过培训或持有上岗证者方可操作；

10.2工件上机时要小心轻放，避免损伤大理台和仪器的精度；

10.3仪器必须在指定的环境下使用（温度20±2℃，湿度25~75%）

10.4仪器至少一年校正一次，在使用设备时必须在校验的有效期内；

10.5测量工件前仪器必须要经过校验才可以测量；

10.6每天使用前必须测试X、Y、Z轴的走动是否正常，软件打开是否正常；

 10.7未使用三坐标测量机时应将三坐标测量机探针停放到安全高度，同时侧头旋转到 A90、B90度，且测头的下方不能有任何物件，在任何时候三坐标导轨上禁止摆放物品

10.8所有人员在进入三坐标测量室时一律穿实验室配备的鞋服；

11.0使用表单

11.1《温湿度统计表》

11.2《三坐标保养及点检表》

11.3《设备维护保养记录》

                                                                                                                      

                                     

制 作：                  审 核：                   批 准：        

第二篇：三坐标测量资料

三坐标测量的应用以及发展

1.    三坐标测量的含义及基本概况

三坐标测量机(Coordinate Measuring Machine, CMM) 是指在一个六面体的空间范围内，能够表现几何形状、长度及圆周分度等测量能力的仪器，又称为三坐标测量仪或三次元。

三坐标测量仪简称CMM，自六十年代中期第一台三坐标测量仪问世以来，随着计算机技术的进步以及电子控制系统、检测技术的发展，为测量机向高精度、高速度方向发展提供了强有力的技术支持。

CMM按测量方式可分为接触测量和非接触测量以及接触和非接触并用式测量，接触测量常于测量机械加工产品以及压制成型品、金属膜等。本文以接触式测量机为例来说明几种扫描物体表面，以获取数据点的几种方法，数据点结果可用于加工数据分析，也可为逆向工程技术提供原始信息。扫描指借助测量机应用软件在被测物体表面特定区域内进行数据点采集。此区域可以是一条线、一个面片、零件的一个截面、零件的曲线或距边缘一定距离的周线。扫描类型与测量模式、测头类型及是否有CAD文件等有关，状态按纽（手动/DCC）决定了屏幕上可选用的“扫描”（SCAN）选项。若用DCC方式测量，又具有CAD文件，那么扫描方式有“开线”（OPEN LINEAR）、“闭线”（CLOSED LINEAR）、“面片”（PATCH）、“截面”（SECTION）及“周线”（PERIMETER）扫描。若用DCC方式测量，而只有线框型CAD文件，那么可选用 “开线”（OPEN LINEAR）、“闭线”（CLOSED LINEAR）和“面片”（PATCH）扫描方式。若用手动测量模式，那么只能用基本的“手动触发扫描”（MANUL TTP SCAN）方式。若在手动测量方式，测头为刚性测头，那么可用选项为“固定间隔”（FIXED DELTA）、“变化间隔”（VARIABLE DELTA）、“时间间隔”（TIME DELTA）和“主体轴向扫描”（BODY AXIS SCAN）方式。

2.三坐标测量的应用与实践

主要用于机械、汽车、航空、军工、家具、工具原型、机器等中小型配件、模具等行业中的箱体、机架、齿轮、凸轮、蜗轮、蜗杆、叶片、曲线、曲面等的测量，还可用于电子、五金、塑胶等行业中，可以对工件的尺寸、形状和形位公差进行精密检测，从而完成零件检测、外形测量、过程控制等任务。

制造业中的质量目标在于将零件的生产与设计要求保持一致。但是，保持生产过程的一致性要求对制造流程进行控制。建立和保持制造流程一致性最为有效的方法是准确地测量工件尺寸，获得尺寸信息后，分析和反馈数据到生产过程中，使之成为持续提高产品质量的有效工具。

1、三坐标测量机在模具行业中的应用

三坐标测量机在模具行业中的应用相当广泛，它是一种设计开发、检测、统计分析的现代化的智能工具，更是模具产品无与伦比的质量技术保障的有效工具。当今主要使用的三坐标测量机有桥式测量机、龙门式测量机、水平臂式测量机和便携式测量机。测量方式大致可分为接触式与非接触式两种。

模具的型芯型腔与导柱导套的匹配如果出现偏差，可以通过三坐标测量机找出偏差值以便纠正。在模具的型芯型腔轮廓加工成型后，很多镶件和局部的曲面要通过电极在电脉冲上加工成形，从而电极加工的质量和非标准的曲面质量成为模具质量的关键。因此，用三坐标测量机测量电极的形状必不可少。 三坐标测量机可以应用3D数模的输入，将成品模具与数模上的定位、尺寸、相关的形位公差、曲线、曲面进行测量比较，输出图形化报告，直观清晰的反映模具质量，从而形成完整的模具成品检测报告。 在某些模具使用了一段时间出现磨损要进行修正，但又无原始设计数据(即数模)的情况下，可以用截面法采集点云，用规定格式输出，探针半径补偿后造型，从而达到完好如初的修复效果。

当一些曲面轮廓既非圆弧，又非抛物线，而是一些不规则的曲面时，可用油泥或石膏手工做出曲面作为底胚。然后用三坐标测量机测出各个截面上的截线、特征线和分型线，用规定格式输出，探针半径补偿后造型，在造型过程中圆滑曲线，从而设计制造出全新的模具。

三坐标测量机以其高精度高柔性以及优异的数字化能力，成为现代制造业尤其是模具工业设计、开发、加工制造和质量保证的重要手段。我侧重谈一下测量机对于模具工业的两个重要作用。

第一、测量机能够为模具工业提供质量保证，是模具制造企业测量和检测的最好选择。测量机在处理不同工作方面的灵活性以及自身的高精度，使其成为一个仲裁者。在为过程控制提供尺寸数据的同时，测量机可提供入厂产品检验、机床的校验、客户质量认证、量规检验、加工试验以及优化机床设置等附加性能。高度柔性的三坐标测量机可以配置在车间环境，并直接参与到模具加工、装配、试模、修模的各个阶段，提供必要的检测反馈，减少返工的次数并缩短模具开发周期，从而最终降低模具的制造成本并将生产纳入控制。

第二、测量机具备强大的逆向工程能力，是一个理想的数字化工具。通过不同类型测头和不同结构形式测量机的组合，能够快速、精确的获取工件表面的三维数据和几何特征，这对于模具的设计、样品的复制、损坏模具的修复特别有用。此外，测量机还可以配备接触式和非接触式扫描测头，并利用PC-DMIS测量软件提供的强大的扫描功能，完成具备自由曲面形状特征的复杂工件CAD模型的复制。无需经过任何转换，可以被各种CAD软件直接识别和编程，从而大大提高了模具设计的效率。

具体来说，在模具制造企业中应用测量机完成设计和检测任务时，要密切关注测量基准的选择、测头的标定和选择、测点数及测量位置的规划、坐标系的建立、环境的影响、局部几何特征的影响、CNC控制参数等多方面的因素。这当中的每一个因素，都足以影响测量结果的精确和效率。

2、三坐标测量机在汽车行业的应用

坐标测量机是通过测头系统与工件的相对移动，探测工件表面点三维坐标的测量系统。通过将被测物体置于三坐标测量机的测量空间，利用接触或非接触探测系统获得被测物体上各测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，由软件进行数学运算，求出待测的几何尺寸和形状、位置。因此，坐标测量机具备高精度、高效率和万能性的特点，是完成各种汽车零部件几何量测量与品质控制的理想解决方案。

汽车零部件具有品质要求高、批量大、形状各异的特点。根据不同的零部件测量类型，主要分为箱体、复杂形状和曲线曲面三类，每一类相对测量系统的配置是不尽相同的，需要从测量系统的主机、探测系统和软件方面进行相互的配套与选择。

3、三坐标测量机在发动机制造中的应用

发动机是由许多各种形状的零部件组成，这些零部件的制造质量直接关系到发动机的性能和寿命。因此，需要在这些零部件生产中进行非常精密的检测，以保证产品的精度及公差配合。在现代制造业中，高精度的综合测量机越来越多的应用于生产过程中，使产品质量的目标和关键渐渐由最终检验转化为对制造流程进行控制，通过信息反馈对加工设备的参数进行及时的调整，从而保证产品质量和稳定生产过程，提高生产效率。

在传统测量方法选择上，人们主要依靠两种测量手段完成对箱体类工件和复杂几何形状工件的测量，即：通过三坐标测量机执行箱体类工件的检测；通过专用测量设备，例如专用齿轮检测仪、专用凸轮检测设备等完成具有复杂几何形状工件的测量。因此对于从事生产复杂几何形状工件的企业来说，完成上述产品的质量控制企业不仅需要配置通用测量设备，例如三坐标测量机，通用标准量具、量仪，同时还需要配置专用检测设备，例如各种尺寸类型的齿轮专用检测仪器，凸轮检测仪器等。这样往往导致企业的计量部门需要配置多类型的计量设备和从事计量操作的专业检测人员，计量设备使用率较低，同时企业负担较高的计量人员的培训费用和计量设备使用和维护费用；企业无法实现柔性、通用计量检测。因此，降低企业的测量成本，计量人员的培训费用，测量设备的使用和维修费用，达到提高测量检测效率的目的，使企业具备生产过程的实时质量控制能力，这将关系到企业在市场活动中的应变能力，对帮助企业建立并维护良好的市场信誉，具有重要的决定作用。

2.    三坐标测量的关键技术

3.    三坐标测量机的国内外研究现状及发展