更新時間:2025-08-21
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海克斯康是計量設備集團之一,旗下擁有多個品牌(如Brown & Sharpe, DEA, LEITZ, TESA 等),但其軟件平臺目前主要統一為 PC-DMIS。因此,本流程將基于PC-DMIS軟件進行闡述。
重要聲明:
此流程為通用指南,無法替代針對您具體型號設備和軟件的正式培訓。
操作三坐標前,必須接受廠家或公司內部的專業培訓。
嚴格遵守您所在實驗室的安全操作規程。
海克斯康三坐標(PC-DMIS)通用操作流程
整個測量過程可以概括為以下六個主要階段:
階段一:測量前準備
環境檢查:
溫度與濕度:確認測量室內環境符合要求(通常溫度穩定在20°C±2℃,濕度在40%-60%)。
氣壓:檢查氣源壓力是否達到設備要求(通常為0.45-0.65 MPa),確保氣浮軸承正常工作。
振動:確保設備周圍無重型設備運行或人員頻繁走動引起的振動。
設備開機與預熱:
打開主電源開關、控制系統電源。
啟動計算機,運行PC-DMIS軟件。
工件準備:
清潔工件,去除油污、碎屑。
將工件在測量室內恒溫足夠長時間(通常至少4小時,視工件大小和材料而定),使其溫度與測量室一致。
將工件牢固、穩定地裝夾在測量工作臺上,確保不會在測量過程中移動。裝夾時應避免變形。
測頭系統配置與校驗(校準):
在PC-DMIS中選擇或創建當前使用的測頭配置(包括測座、測頭、加長桿、測針等)。
執行測頭校驗(校準):這是至關重要且必須執行的步驟。使用標準球校準測針的寶石球直徑和位置偏差,以補償系統誤差。未經校驗的測頭測量結果不可信。
階段二:創建/選擇測量程序
對于新品(檢測):需要創建新程序。
導入工件的3D CAD模型(IGES, STEP等格式),實現脫機編程,效率高。
或無模型,手動創建幾何特征。
對于批量檢測:從程序庫中調用已有程序。
階段三:建立坐標系(對齊 - Alignment)
這是測量的核心步驟,目的是將機器坐標系與工件坐標系統一,確保測量基準與設計/加工基準一致。通常分兩步:
手動建立初始坐標系(3-2-1法):
找正:測量一個平面(通常是工件基準面),將其法矢量方向與軟件坐標系的Z軸對齊。這限制了3個自由度(兩個旋轉,一個平移)。
旋轉:測量一條直線(如工件上的一條基準邊),將其方向與X軸或Y軸對齊。這限制了2個自由度(一個旋轉)。
原點:測量一個點(如一個基準孔的中心),將其設置為坐標系的原點(X0, Y0, Z0)。這限制了最后1個自由度(一個平移)。
程序精建坐標系:
在初始坐標系基礎上,用程序自動更精確地測量上述基準特征,并使用“迭代法"或“最佳擬合"等方式建立更精確的最終坐標系。
階段四:自動測量特征
在建立好的坐標系下,運行程序自動測量工件上的各個特征:
基本幾何元素:如平面、直線、圓、圓柱、圓錐、球體等。
形位公差:如位置度、同心度、直線度、平面度、輪廓度等。
程序會控制機器按預定路徑移動,觸發測頭采集點云數據。
階段五:評價與輸出結果
構造特征與公差評價:
根據測量出的基本元素,構造所需的特征(如中點、交點、距離等)。
將測量結果與圖紙上的理論尺寸和公差進行比對。PC-DMIS會自動計算偏差并判斷合格與否(通常用黑色表示合格,紅色/綠色表示超差)。
生成報告:
PC-DMIS提供多種報告格式,如圖形化報告、文本報告、表格報告等。
報告會清晰展示每個特征的理論值、實測值、偏差值和公差范圍。
將報告打印或保存為PDF/Excel等格式,用于質量記錄和分析。
階段六:測量后操作
設備歸位:將測頭移動到安全位置(通常是機器的右后上方)。
清潔現場:取下工件,清理工作臺和測針上的灰塵。用酒精和無塵布輕輕擦拭標準球和測針。
關閉設備:按照標準流程關閉PC-DMIS軟件、控制系統電源和主電源。
填寫使用記錄:登記設備使用情況,記錄任何異常。
核心注意事項總結
安全第一:時刻注意測頭與工件、夾具之間的碰撞風險。在手動操作時,速度要慢。
恒溫恒濕:環境是精密測量的生命線。
必校驗:每次更換測針或測頭后,必須重新進行測頭校驗。
穩定裝夾:工件移動會導致測量失敗甚至撞針。
正確建系:坐標系的建立直接決定了測量結果的正確性。
如果您是新手,強烈建議在資深操作員的指導下進行多次練習,從簡單的零件開始,逐步熟悉PC-DMIS軟件的各個功能模塊。海克斯康的PC-DMIS功能非常強大,上述流程只是其最核心和基礎的操作