6 坐标系及工件坐标系的建立.pdf

6 坐标系及工件坐标系的建立 坐标测量机以坐标测量法的原理来进行各种测量，其功能还包括有工件的柔 性定位等，因此不但要具有一个作为测量基础的机器坐标系，还要能够根据被 测工件的测量需要灵活地建立工件坐标系。除此之外，对CNC 控制的测量机 而言，在其自动或编程运行中还要求选择某一坐标系作为控制坐标系。在测量 运行过程的某一段中所用的坐标系可能是上述坐标系的一个，该坐标系即为这 一时刻的当前坐标系。事实上，机器坐标系是机器所固有的，如果机器没有发 生机械部件的变动，或者各轴重新清零，是不会改变的。操作者除了在需要时 将机器各轴重新回零外一般并不需要更多的操作。而所谓当前坐标系及控制坐 标系仅仅是在机器坐标系和已经建立好的工件坐标系中选择的某一坐标系，也 不存在更多的操作，只有工件坐标系是由操作者根据测量需要来建立的。 Automet 软件所提供的建立工件坐标系的功能有：置零、空间旋转（找正）、 平面旋转（旋转），这些功能均有两种办法实现,即根据元素实测结果实现和输 入理论值实现。为了操作上的方便，软件还提供坐标系的存/取功能。 6.1 建立工件坐标系的原则 与传统的测量仪器不同，坐标测量机测量工件时，通常不需要对被测工件进 行精确的调 整定位，因为软件提供的功能可以让操作者根据工件上基准要素 的实际方位来建立工件坐标系，即柔性定位。这样测量结果在很大程度上依赖 于工件坐标系的建立是否合理。为了做到能合理地建立工件坐标系，必须遵守 如下原则： a.选择测量基准时应按使用基准、设计基准、加工基准的顺序来考虑。 b. 当上述基准不能为测量所用时，可以考虑采用等效的或效果接近的过 渡基准作为测量基准。 c.选择面积或长度足够大的元素作定向基准。 d.选择设计及加工精度高的元素作为基准。 e.注意基准的顺序及各个基准在建立工件坐标系时所起的作用。 f.可采用基准目标或模拟基准。 g.注意减小因基准元素测量误差造成的工件坐标系偏差。 6.2 坐标系初始化 功能：使当前坐标系恢复为机器坐标系，这也是Automet 软件开启时所默认 的状态。 操作：用鼠标左键单击Automet 界面②区左起第二个菜单“坐标系”，随后 再在弹出的菜单页（图3.7 ）中选择“坐标系初始化”选项。 编程指令：init 6.3 空间旋转（找正） 功能：根据矢量元素的测量结果对当前 坐标系进行空间旋转，直至原来 与该元素 （或其法线）方向最近 （即夹角最小）的轴与该元素 (或其法线)平行。 操作：先测出欲作为定向基准使用的元 素，并使其在⑨区最后一行显示 （如果是以前测得的元素，则可 元素的存以利用元素的存/取操作或再现操作，使其重新在最后一行显示或者用重用/取操作或再现 操作使其在重用元素表中的最后一行显示，然后用鼠标左键单击④区 “坐标系工具条( 图6.1) ”中的图标“ ”(或者用鼠标左键依次单击 “坐标系”菜单 （图3.7 ），“工件位置找正”子菜单 （图6.2 ），及“空 间旋转”选项) 。操作完成后，在⑨区最后一行将显示操作信息“空 间旋转”并显示出两个旋转角。 说明： a .若当前坐标系中有两个轴与要进行空间旋转的元素的夹角相等，则按 X 、Y 、Z 、X 的顺序来选一个轴（相邻两轴中选靠前的），将其转到与 该元素平行；若三个轴与要进行空间旋转的元素的夹角都相等，则选择 X 轴。 b. 由空间旋转确定下来的轴称为空间轴。若当前坐标系为机器坐标系或坐 标系初始化后未做过空间旋转，则Z 轴被默认为空间轴。 c.能够进行空间旋转的元素，只能是矢量元素。 编程指令：align 例：…… plane align … … 此段程序执行后，当前坐标系将被