1. 三坐標測量中如何自動建立坐標系
用三坐標測量機測量產品時建立坐標系最常見的有一面一線一點。一面兩孔。但這只局限於正規機加工的工廠。
對於其他的就五花八門了,我們主要是根據圖紙找基準,不要把自己認為的標準的元素看做建坐標的基準,但選擇基準的話又有2個問題,1是加工基準,2是安裝基準。一般沒特殊要求我們都以加工基準建立坐標系。
在實際測量應用中,根據零件在設計、加工時的基準特徵情況,一般首先需要通過基準特徵建立零件坐標系,然後進行其他尺寸的測量和評價。
(1)三維坐標基準是採用什麼技術建立擴展閱讀:
建立零件坐標系有以下幾個作用:
1、實現對零件的數學找正,建立零件基準,從而准確測量一維、二維元素,及評價一些有方向要求的距離、位置等尺寸;
2、建立完整的零件坐標系以後,工件上所有特徵的坐標都是相對於零件坐標系與機器坐標系無關,也就是與固定在機器上的位置無關,從而實現自動測量。
3、通過零件坐標系與CAD坐標系的擬合,可以利用CAD輔助測量。
2. 用OpenGL建立三維坐標系
使用OpenGL實現三維坐標的滑鼠揀選Implementation of RIP(Ray-Intersection-Penetration)3D Coordinates Mouse Selection Using OpenGL 顧 露 (武漢理工大學 計算機系 中科院智能設計與智能製造研究所 湖北武漢 430070) 摘要(Abstract): 本文提出並實現一種用於三維坐標揀選的RIP(Ray-Intersection-Penetration)方法。介紹了如何在已經渲染至窗口的三維場景中,使用滑鼠或者相關設備揀選特定三維對象的方法。此方法對於正交投影或透視投影均有效,相對於OpenGL自帶的選擇與反饋機制,本方法無論是揀選精度還是演算法實現效率均高出許多,是一種比較通用的解決方案。 關鍵詞(Keywords) 正交投影(Ortho-Projection)、透視投影(Perspective-Projection)世界坐標系、屏幕坐標系、三維揀選、OpenGL 一、簡介(Introction) OpenGL是一種比較「純粹」的3D圖形API,一般僅用於三維圖形的渲染,對於特定領域的開發者(如游戲開發者)而言,如果選擇使用 OpenGL進行開發,類似碰撞檢測的機制就都需要自行編寫了。但是由於滑鼠在圖形程序中的應用非常非常之廣泛(例如現在已經很少有PC游戲能完全地脫離滑鼠),OpenGL在圖形庫的基礎上添加了選擇與反饋機制(Select & Feedback)來滿足用戶使用滑鼠實時操作三維圖形的需要。但由於種種原因,我們需要更為特殊的選擇機制以滿足特定需求,在這里我們提出了一種簡單迅速的RIP(Ray-Intersection-Penetration)方法,可以滿足絕大多數典型應用的需要。 二、相關研究(Related Work) 用過OpenGL選擇與反饋機制的開發者,或多或少可能都會覺得它難以令人滿意。大致表現在下面幾個方面:一、編寫程序比較繁瑣。想要使用選擇反饋機制就需要切換渲染模式,操作命名堆棧,計算揀選矩陣,檢查選中記錄,這些繁瑣的步驟很容易出錯,而且非常不便於調試,只會降低工作效率和熱情。 二、只能做基於圖元的選定。如下圖(1 - a),使用GL_TRIANGLES繪制了一個三角形,三個頂點分別為 P1、P2和P3。若使用該機制,你將只能判斷是否在三維場景中選中了這個三角形(用戶點擊處是否在P1、P2和P3的范圍內),而無法判斷用戶是點擊了這個三角形哪一部分(是左邊的m區域內還是右邊的n區域內),因為所繪制的P1、P2和P3本身構成的三角形就是一個基本圖元,對於揀選機制而言是不可分的。當然,把這個三角形拆成兩個三角形再分別進行測試也是一個可行的方案,可是看看圖(1 - b),這可怎麼拆呢?還有圖(1 – c)呢?另外,如果n和m兩個平面不共面呢?對於使用者而言,OpenGL提供的揀選機制功能的確有限。 三、降低了渲染效率。OpenGL中的選擇和反饋是與普通渲染方式不同的一種特殊的渲染方式。我們使用時一般是先在幀緩存中渲染普通場景,然後進入選擇模式重繪場景,此時幀緩存的內容並無變化。也就是說,為了選擇某些物體,我們需要在一幀中使用不同的渲染方式將其渲染兩遍。我們知道對對象進行渲染是比較耗時的操作,當場景中需要選擇的對象多而雜的時候,採用這個機制是非常影響速度的。 另外在OpenGL紅寶書中介紹了一種簡便易行的辦法:在後緩沖中使用不同的顏色重繪所有對象,每個對象用一個單色來標示其顏色,這樣畫好之後我們讀取滑鼠所在點的顏色,就能夠確定我們揀選了哪個物體。這種方法有一個缺陷,當場景中需要選擇的對象的數目超出一定限度時,可能會出現標識數的溢出。對於這個問題,紅寶書給出的解決辦法就是多次掃描。實踐證明這種方法的確簡便易行,但仍有不少局限性,而且做起來並不比第一種機制方便多少。限於篇幅,不再贅述。 三、具體描述(Related Work) 看過了上面兩種方法,我們會發現這兩種方法都不是十分的方便,而且使用者不能對其進行完全的控制,不能精確地判定滑鼠定位與實際的世界空間中三維坐標的關系。那麼有什麼更好的辦法能夠更簡單更精確地對其加以控制呢? 實際上此處給出的解決方案十分簡單,就是一個很普通也很有用的 GLU 函數 gluUnProject()。此函數的具體用途是將一個OpenGL視區內的二維點轉換為與其對應的場景中的三維坐標。轉換過程如下圖所示(由點P在窗口中的XY坐標得到其在三維空間中的世界坐標): 這個函數在glu.h中的原型定義如下: int APIENTRY gluUnProject ( GLdouble winx, GLdouble winy, GLdouble winz, const GLdouble modelMatrix[16], const GLdouble projMatrix[16], const GLint viewport[4], GLdouble *objx, GLdouble *objy, GLdouble *objz); 其中前三個值表示窗口坐標,中間三個分別為模型視圖矩陣(Model/View Matrix),投影矩陣(Projection Matrix)和視區(ViewPort),最後三個為輸出的世界坐標值。可能你會問:窗口坐標不是只有X軸和Y軸兩個值么,怎麼這里還有Z值?這就要從二維空間與三維空間的關系說起了。眾所周知,我們通過一個放置在三維世界中的攝像機,來觀察當前場景中的對象。通過使用諸如gluPerspective() 這樣的OpenGL函數,我們可以設置這個攝像機所能看到的視野的大小范圍。這個視野的邊界所圍成的幾何體是一個標準的平截頭體(Frustum),可以看做是金字塔狀的幾何體削去金字塔的上半部分後形成的一個台狀物,如果還原成金字塔狀,就得到了通常我們所說的視錐(View Frustum)這個視錐的錐頂就是視點(View Point)也就是攝像機所在的位置。平截頭體,視錐以及視點之間的關系,如下圖所示: 在上面的圖中,遠裁剪面ABCD和近裁剪面A』B』C』D』構成了平截頭體,加上虛線部分就是視錐,頂點O就是攝像機所在的視點。我們在窗口中所能看到的東東,全部都在此平截頭體內。這跟前面的窗口坐標Z值有什麼關系呢?看下圖: 如此圖所示,點P和點P』分別在遠裁剪面ABCD和近裁剪面A』B』C』D』上。我們點擊屏幕上的點P,反映到視錐中,就是選中了所有的從點P到點P』的點。舉個形象的例子,這就像是我們挽弓放箭,如果射出去的箭近乎筆直地飛出(假設力量非常之大近乎無窮),從挽弓的地點直至擊中目標,在這條直線的軌跡上任何物體都將被一穿而過。對應這里的情況,用戶單擊滑鼠獲得屏幕上的某一點,即是指定了從視點指向屏幕深處的某一方向,也就確定了屏幕上某條從O點出發的射線(在圖中即為OP)。在這里,我們稱呼其為揀選射線。因此,從窗口的XY坐標,我們僅僅只能獲得一條出發自O點的揀選射線,並不能得到用戶想要的點在這條射線上的確切位置。這時候窗口坐標的Z值就能派上用場了。我們通過Z值,來指定我們想要的點在射線上的位置。假如用戶點擊了屏幕上的點(100,100)得到了這條射線OP,那麼我們傳入值1.0f就表示近裁剪面上的P點,而值0.0f則對應遠裁剪面上的P』點。這樣,我們通過引入一個窗口坐標的Z值,就能指定視錐內任意點的三維坐標。與此同時,我們還解決了前面紅寶書給出的方法中存在的缺陷——同一位置上重疊物體的選擇問題。解決辦法是:從屏幕坐標得到射線之後,分別讓重疊的物體與該射線求交,得到的交點,然後根據這些與視點的遠近確定選擇的對象。如此我們就不必受「僅僅只能選取屏幕中離觀察者最近的物體」的限制了。這樣一來,如果需要的話,我們甚至可以用代碼來作一定的限定,通過判斷交點與視點的距離,使得與該揀選射線相交的物體中,離視點遠的對象才能被選取,這樣就能夠對那些暫時被其他對象遮住的物體進行選取。 至於如何求揀選射線與對象的交點,在各種圖形學的書中的數學部分均有講述,在此不再贅述。 四、常式(Sample Code Fragment) 前面講述了RIP方法,現在我們來看如何編寫代碼以實現之,以及一些需要注意的問題。 由於揀選射線以線段形式存儲更加便於後面的計算,況且我們可以直接得到縱跨整個平截頭體的線段(即前面圖中的線段PP』),故我們直接計算出這條連接遠近裁剪面的線段。我們將揀選射線的線段形式稱之為揀選線段。 在下面的代碼前方聲明有兩個類Point3f和LineSegment這分別表示由三個浮點數構成的三維空間中的點,以及由兩個點構成的空間中的一條線段。 應注意代碼中用到了類Point3f的一個需要三個浮點參數的構造函數,以及類LineSegment的一個需要兩個點參數的構造函數。 獲取揀選射線的常式如下所示(使用C++語言編寫): class Point3f;class LineSegment;LineSegment GetSelectionRay(int mouse_x, int mouse_y) { // 獲取 Model-View、Projection 矩陣 & 獲取Viewport視區 GLdouble modelview[16]; GLdouble projection[16]; GLint viewport[4]; glGetDoublev (GL_MODELVIEW_MATRIX, modelview); glGetDoublev (GL_PROJECTION_MATRIX, projection); glGetIntegerv (GL_VIEWPORT, viewport); GLdouble world_x, world_y, world_z; // 獲取近裁剪面上的交點 gluUnProject( (GLdouble) mouse_x, (GLdouble) mouse_y, 0.0, modelview, projection, viewport, &world_x, &world_y, &world_z); Point3f near_point(world_x, world_y, world_z); // 獲取遠裁剪面上的交點 gluUnProject( (GLdouble) mouse_x, (GLdouble) mouse_y, 1.0, modelview, projection, viewport, &world_x, &world_y, &world_z); Point3f far_point(world_x, world_y, world_z); return LineSegment(near_point, far_point);} 如果你是使用Win32平台進行開發,那麼應當注意傳入正確的參數。因為無論是使用Win32 API 還是DirectInput 來獲取滑鼠坐標,得到的Y值都應取反後再傳入。因為OpenGL默認的原點在視區的左下角,Y軸從左下角指向左上角,而Windows默認的原點在窗口的左上角,而Y軸方向與OpenGL相反,從左上角指向左下角。如下圖所示:0XWin32 默認窗口坐標樣式OpenGL 默認窗口坐標樣式0XYY我們可以看到代碼被注釋分為了三個部分:獲取當前矩陣及視區,獲取近裁剪面的交點,獲取遠裁剪面的交點。我們通過OpenGL提供的查詢函數輕松得到當前的ModelView和Projection矩陣,以及當前的Viewport(視區,也就是窗口的客戶端區域,如果整個窗口區域用於OpenGL渲染的話)。獲得兩個裁剪面上的交點的代碼基本上是一樣的,唯一的不同點是我們前面曾經詳細地討論過的窗口的Z坐標。不錯,這個坐標表示的就是「深淺」的概念。它的值從點P』到點P的變化是從0.0f逐漸增至1.0f。此處類似於OpenGL的深度測試機制。在得到兩個交點之後,我們使用它們通過返回語句直接構建一條線段。在這里僅僅作為實例代碼,故簡捷清晰地直接返回線段對象,而沒有通過引用參數來提高效率。此時用戶可以使用這個函數來判斷所選擇的對象了。只需在需要的地方判斷對象是否與此線段相交即可判斷對象是否被選中,還可以通過進一步計算其交點位置來得到詳細的交點信息。這些計算均是常見的計算機圖形學與三維數學計算,比如線段與三角形求交,線段與面求交,線段與球體求交,線段與柱體或錐體求交,等等。請參考所列出的計算機圖形學書籍。 五、結論(Conclusion) 在本文中,我們介紹了一種行之有效的三維坐標拾取方法,主要使用GLU庫中的實用工具實現。這種方法速度快,效率高,能在不必重新繪制對象的前提下完成揀選工作。對比OpenGL自帶的揀選機制來看,RIP的確在各種方面均有一定的優勢。 六、參考文獻(Reference) 【1】《OpenGL Programming Guide》OpenGL ARB Mason Woo, Jackie Heider, Tom Davis, Dave Shreiner 【2】《OpenGL Reference Manual》 OpenGL ARB 【3】《Computer Graphics》 Donald Heam, M. Pauline Baker 【4】《Computer Graphics using OpenGL 2nd Edition》 F.S. Hill, JR.
3. cad中三維坐標如何創建
新建
用下列六種方法之一定義新坐標系。
指定新 UCS 的原點或 [Z 軸(ZA)/三點(3)/對象(OB)/面(F)/視圖(V)/X/Y/Z] <0,0,0>:
原點
通過移動當前 UCS 的原點,保持其 X、Y 和 Z 軸方向不變,從而定義新的 UCS。
指定新原點 <0,0,0>: 指定點
相對於當前 UCS 的原點指定新原點。 如果不指定原點的 Z 坐標值,此選項將使用當前標高。
Z 軸
用特定的 Z 軸正半軸定義 UCS。
指定新原點 <0,0,0>: 指定點
在正 Z 軸范圍上指定點 <當前>: 指定點
指定新原點和位於新建 Z 軸正半軸上的點。 「Z 軸」選項使 XY 平面傾斜。
三點
指定新 UCS 原點及其 X 和 Y 軸的正方向。 Z 軸由右手定則確定。 (關於右手定則的信息,請參見《用戶手冊》中的在三維中使用世界坐標系和用戶坐標系。) 可以使用此選項指定任意可能的坐標系。
指定新原點 <0,0,0>: 指定點 (1)
在正 X 軸范圍上指定點 <當前>: 指定點 (2)
在 UCS XY 平面的正 Y 軸范圍上指定點 <當前>: 指定點 (3)
第一點指定新 UCS 的原點。 第二點定義了 X 軸的正方向。 第三點定義了 Y 軸的正方向。 第三點可以位於新建 UCS XY 平面的正 Y 軸上的任何位置。
對象
根據選定三維對象定義新的坐標系。 新建 UCS 的拉伸方向(Z 軸正方向)與選定對象的拉伸方向相同。
選擇對齊 UCS 的對象: 選擇對象
此選項不能用於以下對象:三維實體、三維多段線、三維網格、視口、多線、面域、樣條曲線、橢圓、射線、構造線、引線和多行文字。
對於非三維面的對象,新 UCS 的 XY 平面與繪制該對象時生效的 XY 平面平行。 但 X 和 Y 軸可作不同的旋轉。
4. 三維測量技術的方法及應用
三維測量,顧名思義就是被測物進行全方位測量,確定被測物的三維坐標測量數據。其測量原理分為測距、角位移、掃描、定向四個方面。根據三維技術原理研發的儀器包括拍照式(結構光)三維掃描儀、激光三維掃描儀和三坐標測量機三種測量儀器。
三維測量可定義為「一種具有可作三個方向移動的探測器,可在三個相互垂直的導軌上移動,此探測器以接觸或非接觸等方式傳送訊號,三個軸的位移測量系統 經數據處理器或計算機等計算出工件的各點坐標(X、Y、Z)及各項功能的測量」。 三維測量的測量功能應包括尺寸精度、定位精度、幾何精度及輪廓精度等。
1.將被測物體置於三坐標測量空間,可獲得被測物體上各測點的坐標位置,這項技術就是三坐標測量機的原理。三坐標測量機是測量和獲得尺寸數據的最有效的方法之一,可以替代多種表面測量工具,減少復雜的測量任務所需的時間,為操作者提供關於生產過程狀況的有用信息。
2.三維激光掃描儀是通過發射激光來掃描被測物,以獲取被測物體表面的三維坐標。三維激光掃描技術又被稱為實景復制技術,具有高效率、高精度的測量優勢。有人說,三維激光掃描是繼GPS技術以來測繪領域的又一次技術革命。三維激光掃描儀被廣泛應用於結構測量、建築測量、船舶製造、鐵路以及工程的建設等領域,近些年來,三維激光掃描儀已經從固定朝移動方向發展,最具代表性的就是車載三維激光掃描儀和機載三維激光雷達。
3.拍照式三維掃描儀採用一種結合結構光技術、相位測量技術、計算機視覺技術的復合三維非接觸式測量技術。這種測量原理,使得對物體進行照相測量成為可能。所謂拍照測量,就是類似於照相機對視野內的物體進行照相,不同的是照相機攝取的是物體的二維圖象,而研製的測量儀獲得的是物體的三維信息。
機械、汽車、航空、軍工、傢具、工具原型等測量高精度的幾何零部件以及測量復雜形狀的機械零部件。
三維測量技術的應用領域:
三維激光掃描技術不斷發展並日漸成熟,三維掃描設備也逐漸商業化,三維激光掃描儀的巨大優勢就在於可以快速掃描被測物體,不需反射棱鏡即可直接獲得高精度的掃描點雲數據。這樣一來可以高效地對真實世界進行三維建模和虛擬重現。因此,其已經成為當前研究的熱點之一,並在文物數字化保護、土木工程、工業測量、自然災害調查、數字城市地形可視化、城鄉規劃等領域有廣泛的應用。
(1)測繪工程領域:大壩和電站基礎地形測量、公路測繪,鐵路測繪,河道測繪,橋梁、建築物地基等測繪、隧道的檢測及變形監測、大壩的變形監測、隧道地下工程結構、測量礦山及體積計算。
(2)結構測量方面:橋梁改擴建工程、橋梁結構測量、結構檢測、監測、幾何尺寸測量、空間位置沖突測量、空間面積、體積測量、三維高保真建模、海上平台、測量造船廠、電廠、化工廠等大型工業企業內部設備的測量;管道、線路測量、各類機械製造安裝。
(3)建築、古跡測量方面:建築物內部及外觀的測量保真、古跡(古建築、雕像等)的保護測量、文物修復,古建築測量、資料保存等古跡保護,遺址測繪,贗品成像,現場虛擬模型,現場保護性影像記錄。
(4)緊急服務業:反恐怖主義,陸地偵察和攻擊測繪,監視,移動偵察,災害估計,交通事故正射圖,犯罪現場正射圖,森林火災監控,滑坡泥石流預警,災害預警和現場監測,核泄露監測。
(5)娛樂業:用於電影產品的設計,為電影演員和場景進行的設計,3D游戲的開發,虛擬博物館,虛擬旅遊指導,人工成像,場景虛擬,現場虛擬。
5. 我國三維坐標基準組成
摘要 地心坐標系是為滿足遠程武器和航天技術的發展需要而建立的一種大地坐標系統。從七十年代起,我國先後建立和引進了四種地心坐標系統,分別是:1978年地心坐標系(DX-1)、1988年地心坐標系(DX-2),1984年世界大地坐標系(WGS-84)和國際地球參考系(ITRS)。前兩種地心坐標系只在少數部門使用,而後兩種地心坐標系已廣泛用於GPS測量。
6. 三次元為什麼要建立基準,基準是什麼有什麼作用
你說的三次元建立基準實質上就是說三次元坐標系的建立。
例如:你使用捲尺測量牆的高度,你是沿著和地面垂直的方向進行測量的,而不是與地面傾斜成一定角度進行測量。其實你已經利用地面作為基準建立了一個坐標系,該坐標系的方向是垂直地面的。而你測量牆的高度是沿著這個方向得到的。牆體的高度是由地面開始計算的。所以,同樣的道理我們在測量工件時也必須建立一個參考的方向即選擇基準然後建立合適的坐標系。
當有了精密的測量機和測頭系統,要想最終得到正確的檢測報告,就必須要理解怎樣建立一個正確的零件坐標系。坐標系的建立是後續測量的基礎,建立了錯誤的坐標系將直接導致測量尺寸的錯誤。在三次元測量機上進行三維尺寸測量時,建立坐標系需要分步進行。建立坐標系要按三個步驟進行:零件找正,旋轉軸和設置原點。
7. 怎麼建立三維坐標系
以一點為原點,分別畫三條均過此點的線,水平分別為X軸Y軸,豎直方向為Z軸。傳統座標是這樣的,還可以根據需要進行旋轉
8. 測量技術中通常採用什麼方法建立工件坐標系
用3-2-1法建坐標系,最好選擇有三個垂直面的地方建立坐標系~
點→線→面→體的一般原則。
一、測點
測點之前規劃好該怎麼打點。
二、連線
(1)點整理 連線之前先整理好點,包括去誤點、明顯缺陷點。
(2)點連線 連分型線點盡量做到誤差最小並且光順。
(3)曲線調整 因測量有誤差及樣件表面不光滑等原因,連成spline的曲率半徑變化往往存在突變,對以後的構面的光順性有影響。
三、構面
四、構體
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應使用工件原點與工件尺寸基準重合2)當工件圖中的尺寸容易換算成坐標值,盡量直接用圖紙尺寸作為坐標3)選容易找正、加工過程中容易測量的位置4)滿足編程簡單、尺寸換算少、引起加工誤差小
先手動方式切端面,在反向離開工件,在"形狀補償"里輸入「Z0」(機器自動用當前機床坐標系Z值減去0,便是工件坐標Z軸)。然後車外園(不要太多,防止餘量不夠,工件報廢),反向離開工件,在「形狀補償」里輸入「X數字」,「數字」便是工件直徑(機器自動...
在零件坐標繫上編制的測量程序可以重復運行而不受零件擺放位置的影響,所以編製程序前首先要建立零件坐標系。而建立坐標系所使用的元素不一定是零件的基準元素。 2、在測量過程中要檢測位置度誤差,許多測量軟體在計算位置度時直接使用坐標系...
現在G92和G50 都很少用 ,都用G54--G59
機床坐標系是就是機械坐標系,這個坐標系是固定不變的,你每次開機回零點,其實就是讓導軌觸碰到檔塊,以此點為該軸的零點,這就是個建立過程。 工件坐標系就是G54~~G59坐標系,這個坐標系是操作者對好工件後自己設定的,所設的值就是當前點相對。
兩種方式: 1、如果是大批量加工,夾具位置在機床上相對固定,可以使用G54~G59工件坐標系。在工件坐標系設定頁面中設定好每個坐標系原點在機床坐標系中的位置,直接使用相應代碼調用即可(如G54就是1#工件坐標系)
9. 三坐標測量機建立坐標系的方法是什麼
1、在零件坐標繫上編制的測量程序可以重復運行而不受零件擺放位置的影響,所以編製程序前首先要建立零件坐標系。而建立坐標系所使用的元素不一定是零件的基準元素。
2、在測量過程中要檢測位置度誤差,許多測量軟體在計算位置度時直接使用坐標系為基準計算位置度誤差,所以要直接使用零件的設計基準或加工基準等等建立零件坐標系。
3、為了進行數字化掃描或數字化點作為CAD/CAM軟體的輸入,需要以整體基準或實物基準建立坐標系。
4、當需要用CAD模型進行零件測量時,要按照CAD模型的要求建立零件坐標系,使零件的坐標系與CAD模型的坐標系一致,才能進行自動測量或編程測量。
5、需要進行精確的點測量時,根據情況建立零件坐標系(使測點的半徑補償更為准確)。
6、為了測量方便,和其它特殊需要。
建立零件坐標系是非常靈活的,在測量過程中我們可能根據具體情況和測量的需要多次建立和反復調用零件坐標系,而只有在評價零件的被測元素時要准確的識別和採用各種要求的基準進行計算和評價。對於不清楚或不確定的計算基準問題,一定要取得責任工藝員或工程師的認可和批准,方可給出檢測結論。
至於使用哪種建立零件坐標系的方法,要根據零件的實際情況。一般大多數零件都可以採用3-2-1的方法建立零件坐標系。所謂3-2-1方法原本是用3點測平面取其法矢建立第一軸,用2點測線投影到平面建立第二軸(這樣兩個軸絕對垂直,而第三軸自動建立,三軸垂直保證符合直角坐標系的定義),用一點或點元素建立坐標系零點。現在已經發展為多種方式來建立坐標系,如:可以用軸線或線元素建立第一軸和其垂直的平面,用其它方式和方法建立第二軸等。
大家要注意的是:不一定非要3-2-1的固定步驟來建立坐標系,可以單步進行,也可以省略其中的步驟。比如:回轉體的零件(圓柱形)就可以不用進行第二步,用圓柱軸線確定第一軸並定義圓心為零點就可以了。用點元素來設置坐標系零點,即平移坐標系,也就是建立新坐標系。
如何確定零件坐標系的建立是否正確,可以觀察軟體中的坐標值來判斷。方法是:將軟體顯示坐標置於「零件坐標系」方式,用操縱桿控制測量機運動,使寶石球盡量接近零件坐標系零點,觀察坐標顯示,然後按照設想的方向運動測量機的某個軸,觀察坐標值是否有相應的變化,如果偏離比較大或方向相反,那就要找出原因,重新建立坐標系。
用三個基準球完全可以把模具的基準坐標系保持下來。
1、用測量的三個基準球的球心構造平面,用其中兩個球心構線,用其中一個球心為原點,可以建立一個零件坐標系。
2、在零件坐標系下測量基準元素,用各種方法可以得出基準元素與當前零件坐標系的關系(軸的夾角、原點的距離)。
3、得出兩個坐標系的差別後,在建立三個基準球構造的坐標系後,通過旋轉兩個坐標軸的角度,平移原點一段距離,即可恢復到基準坐標系。
10. 三坐標測量儀如何建立坐標系
1、在零件坐標繫上編制的測量程序可以重復運行而不受零件擺放位置的影響,建立坐標系所使用的元素不一定是零件的基準元素。
2、在測量過程中要檢測位置度誤差,許多測量軟體在計算位置度時直接使用坐標系為基準計算位置度誤差,所以要直接使用零件的設計基準或加工基準等等建立零件坐標系。
3、為了進行數字化掃描或數字化點作為CAD/CAM軟體的輸入,需要以整體基準或實物基準建立坐標系。
4、當需要用CAD模型進行零件測量時,要按照CAD模型的要求建立零件坐標系,使零件的坐標系與CAD模型的坐標系一致,才能進行自動測量或編程測量。
5、需要進行精確的點測量時,根據情況建立零件坐標系(使測點的半徑補償更為准確)。
6、為了測量方便,和其它特殊需要。
7、建立零件坐標系是非常靈活的,在測量過程中我們可能根據具體情況和測量的需要多次建立和反復調用零件坐標系,而只有在評價零件的被測元素時要准確的識別和採用各種要求的基準進行計算和評價。
(10)三維坐標基準是採用什麼技術建立擴展閱讀:
一、功能原理:
1、簡單地說,三坐標測量機就是在三個相互垂直的方向上有導向機構、測長元件、數顯裝置,有一個能夠放置工件的工作台(大型和巨型不一定有),測頭可以以手動或機動方式輕快地移動到被測點上,由讀數設備和數顯裝置把被測點的坐標值顯示出來的一種測量設備。
2、有了這種測量機後,在測量容積里任意一點的坐標值都可通過讀數裝置和數顯裝置顯示出來。測量機的采點發訊裝置是測頭,在沿X,Y,Z三個軸的方向裝有光柵尺和讀數頭。
3、其測量過程就是當測頭接觸工件並發出采點信號時,由控制系統去採集當前機床三軸坐標相對於機床原點的坐標值,再由計算機系統對數據進行處理。
二、建立:
1、X向橫梁:採用精密斜梁技術。Y向導軌:採用獨特的直接加工在工作台上的整體下燕尾槽定位結構。
2、導軌方式:採用自潔式預載荷高精度空氣軸承組成的四面環抱式靜壓氣浮導軌。
3、驅動系統:採用本產高性能DC直流伺服電機、柔性同步齒形帶傳動裝置,各軸均有限位和電子控制,傳動更快捷、運動性能更佳。
4、當需要用CAD模型進行零件測量時,要按照CAD模型的要求建立零件坐標系,使零件的坐標系與CAD模型的坐標系一致,才能進行自動測量或編程測量。