RationalDMIS7.0 3-2-1法建立零件坐标系

    很重要的是确认你制造和测量时精确地建立了坐标系，不同机床及测量机建立坐标系的软件可以不同，但建立不同坐标系的基本方法不变。

    建立一个好的坐标系统和有一台精密的测量机及合格的探测系统同样重要，理解一个坐标系统对于成功的测量是重要的，因为一个零件在检测间检测之前必须设置恰当才能得出检测结果，同时操作者必须正确找正。

建坐标系有三步，很重要的是这三步要按序进行：

1.找正零件

    找正（用任何要素的方向矢量）。找正要素控制了工作平面的方向。

  空间旋转：建立工件坐标系的第一轴，元素自身的法线方向就是坐标轴的方向

适用元素：平面，圆柱，圆锥，台阶圆柱，3D直线

2.绕轴线旋转

     旋转坐标轴（用所测量要素的方向矢量），旋转要素需垂直于已找正的要素。这控制着轴线相对于工作平面的旋转定位。

  平面旋转：建立工件的第二轴，元素在空转面上的投影方向是坐标轴

   除了线元素、面元素，还可用点元素（点、圆、球等）以及由各种类型元素再构造的建轴元素。

   如：一圆与一槽的连线、两圆中点与两圆中点的连线、圆与交点的连线等等诸多组合。

   适用元素：平面，圆柱，圆锥，台阶圆柱，3D直线，2D直线

3.设置原点

    原点（任意测量要素或将其设为零点的定义了X、Y、Z值的要素）。

   适用元素：平面，圆柱，圆锥，台阶圆柱，3D直线，  2D直线，圆，点，圆弧，球，圆环，正多边形，键槽。。。

建立坐标系应符合：右手定则

建立坐标系原理：

限制物体运动的6个自由度

空转一限制2个旋转自由度

面转一限制1个旋转自由度

原点一定义原点（限制三个移动自由度）

最简单的方法：3-2-1（面、点、线）

最常用的方法：利用一面两孔建立坐标系

下面是几种常用的找正方法示意图：

（1）找正

   建坐标系第一步是找正零件，这一步的目的是零件的坐标系垂直于零件表面而不是测量机的轴线。

   对于大多数零件是接触上表面三个或更多的点然后拟合一个平面，这个平面定义了一条垂直于此表面的轴线，在数学上形成坐标系的z轴，此轴变成了后面进一步建坐标系的旋转轴。

   找正Z轴并将Z的原点平移到此平面上

   如此假设是错误的，即零件是平行或垂直于机器的垂直轴，例如在支持零件下表面的脏物就可能使零件不平行于基准平面。

（2）旋转

   此时零件已找正，可以进行建坐标系的下一步，就是绕此轴旋转，可以用机械的方法找正，亦可以用软件以数学方法来调整，而不需要用机械方法，一般在图纸上会标出找正的元素。

    将X轴旋转到平行于线的方向。

    在建坐标系的软件中，此线被旋转，此旋转的作用（非机械的）使得此方向与我们零件坐标系相关。

（3）平移原点

设置原点

  在图中对原点亦作了详细描述，它是一个位置或元素，位于X=0,Y=0和Z=0，有时它是对已知元素的偏置，用建坐标系的软件考虑这一点。

      将X、Y的原点平移到圆上。

     最终结果是建立了一个零件坐标系，其原点在正确的位置，这种方法常称为3-2-1建坐标系法，通常应用于立方体零件。建圆柱形零件的坐标系时先定义轴线然后定原点。

对于有CAD模型的工件，需要模型对齐。方法如下：

知识点：

1.测头角度快速识别方法：

       工件测量过程中使用的每一个角度都是由A角B角构成的，绕机器坐标系X轴旋转的角度为A角，应用范围为0—105度；绕Z轴旋转的角定义为B角，应用范围为-180--+180度；角度的正负判定根据右手法则：拇指指向Z轴正方向，顺四指旋转角度为正，反之为负角；对于自动测座，A角B角是以7.5度为一个分度，手动测座以15度为一个分度进行旋转。

2.法线矢量：法线矢量控制测头回退方向

    编程所用的矢量是目标夹角的余弦值（即cosa），其夹角是X、Y、Z三个轴的正方向到目标位置的夹角；例：在工作平面Z正下测量一个垂直于Z轴的平面，测针从Z轴正方向垂直向下（Z负方向）撞击工件平面，然后原路向Z正方向回退，其法线矢量如下：

3.直角坐标和极坐标，图解如下：

4.零件摆放原则

（1）采用合适的夹具：

保证尽可能一次装夹，完成所有元素的测量，避免二次装夹。

（2）零件尽可能摆正：

  使测针垂直探测元素，避免测针干涉，增大测量误差，对于测针半径较小的测针探测圆孔时尤其注意这一点。

5.元素探测方法及探测原则

探测方法：

（1）手动探测工件（适用于上机编程）

（2）通过CAD模型和图纸数据抽取元素（适用于脱机编程）

（3）对于无法探测的理论元素也可以利用构造元素来定义元素

探测原则：

（1）探测范围尽可能大

（2）探测点数尽可能多-对于评定工件形状时如：平面度、圆度、直线度、圆柱度尽量采用扫描