RationalDMIS 2022 基础知识之坐标系
1.直角坐标系
由相互垂直的 X/Y/Z 轴和相交原点，构成了直角坐标系；
空间中的点坐标可以通过投影到 3 个坐标轴的数值来表达（x,y,z） ;
坐标有正负号区别；
坐标系包括以下元素：X 轴、 Y 轴、 Z 轴， XY 坐标平面、 YZ 坐标平面、
ZX 坐标平面，原点；
RationalDMIS 中坐标系遵循右手坐标系规则；
2.向量
在 RationalDMIS 中向量用(i,j,k)来表示；向量指示了元素在坐标系中的方向；
I是在 X 轴方向的分量，J 是在 Y 轴方向的分量， K 是在 Z 轴方向的分量；
当一个元素的矢量和 X 轴平行时它的 IJK 是(1,0,0); 当一个元素的矢量和 Y 轴平行时它的 IJK是(0,1,0); 当一个元素的矢量和 Z 轴平行时它的 IJK 是(0,0,1);
如下图中显示的点元素箭头方向即为元素的 ijk 方向；
3.自由度
一个工件在空间具有 6 个自由度，即沿着 X 轴、 Y 轴、 Z 轴的 3 个平移自由度和绕 X 轴、 Y轴、 Z 轴的 3 个旋转自由度；要定位一个工件在测量机空间的位置，需要将 6 个自由度确定；
采用六个按一定规则布置的支承点，限制工件的六个自由度，使工件在机床或夹具中占有正确的位置。
4.3-2-1 定位坐标系
3-2-1 坐标系是最常用的建立坐标系方法， PT1,PT2,PT3 在同一个平面上，限制了沿 Z 轴移动的自由度，限制了绕 X&Y 轴旋转自由度；PT4,PT5 在一条线上，限制了绕 Z 的旋转和沿Y 轴的平移；PT6 限制了沿 X 的平移， 6 个自由度固定了， 坐标系位置就固定了；
5.MCS/PCS
坐标系类型通常分为直角坐标系、圆柱坐标系（极坐标系）及球坐标系。
通常使用过程中会接触到机器坐标系（MCS）及工件坐标系（PCS）。一般情况下，当一台三坐标组装完成后， MCS 就已经定了下来。PCS 一般是根据图纸建立起来的坐标系，它的建立方便于评价公差输出数据等。
软件中坐标系可以分为 MCS(机械坐标系 Machine Coordinate System)和 PCS(工件坐标系Parts Coordinate System)；
MCS 是测量机生产时确定的，一般生产完成后固定不变。机械坐标系的原点一般位于机器的一个角上；
PCS 是根据工件的图纸上的基准建立起来的测量坐标系，不同的工件摆放方式不同有不同的 PCS，一般在测量工件前都需要先建立好各自的 PCS；PCS 是将 MCS 经过平移和旋转操作得到的，这个过程一般是测量软件内部完成；RationalDMIS 具有多种建立 PCS 的方法 。
坐标系建立的原理：
建立坐标系的过程，一般认为是限制其自由度的过程，空间共 6 个自由度，其中 3 个旋转 3 个平移，限制了它们就能够确定一个坐标系。
以 3-2-1 方式为例，先说说限制的‘3’ ，用一个平面限制 Z 的方向和位置后，坐标系只可以在 X、Y 方向上移动，并只看绕 Z 轴旋转。
其次，限制‘2’ 后，用直线 1 限制 X 方向， Y 的位置后，坐标系只能沿 X 轴方向移动 。
最后，用点 1 限制 X 轴的移动即可。坐标系的位置已经固定完成
“3-2-1”法建立零件坐标系的主要原理通过三句话来概括：
一个“找正”-确定第一个轴向；平面，圆柱，圆锥,3D直线
一个“旋转”-确定第二个轴向； 平面，圆柱，圆锥，3D直线，2D直线
三个“平移”-确定三个轴的零点即零件坐标系的原点 平面，圆柱，圆锥，3D直线，2D直线,点，圆，球，键槽。
坐标系的第一轴为了能够与第二轴垂直，一般采用平面，因为平面的法向矢量与平面肯定是垂直的。如果第一轴采用圆柱轴线定义，则同时确定了与其相垂直的坐标平面。建立（找正）第一轴必须用平面或轴线。
注意：
必须强调的是“3-2-1”法建立零件坐标系的工作原理与工件有无CAD模型是没有任何关系的。
拓展知识：
1.余弦误差
在使用测量机进行测量时， 正确的方法是沿着测量点的向量方向去触测，如果使用了错误的触测向量，就会导致实际测量点坐标和软件补偿后得到的点位置坐标存在误差，我们把这个误差叫做余弦误差；
所以使用正确的向量方向来测量很重要；
2.探头补偿开关：
在软件右下角的工具栏中有“探头补偿开关”，关闭探头补偿后测量得到的元素是红宝石球心坐标拟合得到的结果；一般测量中我们会保持探头补偿打开状态；
3.运动参数设置
速度/加速度设置：
为了保证测量精度，需要在厂家规定的最大速度/加速度内进行测量；
RationalDMIS 机器状态操作区可以设置速度/加速度；
自学习打开的情况下会记录速度设置的 DMIS 语句；
一般要求测头校验时候的速度设置和测量时候速度设置一致，这样能得到最佳测量精度；
4.接近回退设置：
测量时候需要根据元素尺寸大小等因素设置接近/回退/测量深度等参数，可以在软件右下角“设置”窗口中修改；
当接近、回退设置了不合适参数时会造成测量时探头碰撞，例如孔直径是 5MM， 接近回退设置为 10MM，就会在测量第一个点的时候发生碰撞错误；
5.FLY 模式：
FLY 模式打开时，机器在运动时候将走圆弧路径。FLY 模式关闭时，机器在运动时候将走直
线路径。
