三坐标测量机(CMM)的测量方式通常可分为接触式测量、非接触式测量和接触与非接触并用式测量.其中,接触测量方式常用于机加工产品、压制成型产品、金属膜等的测量.为了分析工件加工数据,或为逆向工程提供工件原始信息,经常需要用三坐标测量机对被测工件表面进行数据点扫描.本文以美国Brown & Sharpe公司Microxcel Pfx454型三坐标测量机为例,介绍三坐标测量机的几种常用扫描方法及其操作步骤。
        三坐标测量机的扫描操作是应用PCDMIS程序在被测物体表面的特定区域内进行数据点采集,该区域可以是一条线、一个面片、零件的一个截面、零件的曲线或距边缘一定距离的周线等.扫描类型与测量模式、测头类型以及是否有CAD文件等有关,控制屏幕上的“扫描”(Scan)选项由状态按钮(手动/DCC)决定.若采用DCC方式测量,又有CAD文件,则可供选用的扫描方式有“开线”(Open Linear)、“闭线”(Closed Linear)、“面片”(Patch)、“截面”(Section)和“周线”(Perimeter)扫描；若采用DCC方式测量,而只有线框型CAD文件,则可选用“开线”(Open Linear)、“闭线”(Closed Linear)和“面片”(Patch)扫描方式;若采用手动测量模式,则只能使用基本的“手动触发扫描”(Manul TTP Scan)方式;若采用手动测量方式并使用刚性测头,则可用选项为“固定间隔”(Fixed Delta)、“变化间隔”(Variable Delta)、“时间间隔”(Time Delta)和“主体轴向扫描”(Body Axis Scan)方式.
影像测量仪(三次元测量仪)
下面详细介绍在DCC状态下,进入“功能”(Utility)菜单选取“扫描”(Scan)选项后可供选择的五种扫描方式
        1.开线扫描(Open Linear Scan)
        开线扫描是最基本的扫描方式.测头从起始点开始,沿一定方向并按预定步长进行扫描,直至终止点.开线扫描可分为有、无CAD模型两种情况.
        (1).无CAD模型
        如被测工件无CAD模型,首先输入边界点(Boundary Points)的名义值.打开对话框中的“边界点”选项后,先点击“1”,输入扫描起始点数据;然后双击“D”,输入方向点(表示扫描方向的坐标点)的新的X、Y、Z坐标值;最后双击“2”,输入扫描终点数据.
        第二项输入步长.在“扫描”对话框(Scan Dialog)中“方向1技术”(Direction 1 Tech)栏中的“”(Max Inc)栏中输入一个新步长值.
        最后检查设定的方向矢量是否正确,该矢量定义了扫描开始后测量点表面的法矢、截面以及扫描结束前点的表面法矢.当所有数据输入完成后点击“创建”.
        (2).有CAD模型
如被测工件有CAD模型,开始扫描时用鼠标左键点击CAD模型的相应表面,PC DMIS程序将在CAD模型上生成一点并加标志“1”表示为扫描起始点;然后点击下一点定义扫描方向;最后点击终点(或边界点)并标志为“2”.在“1”和“2”之间连线.对于每一所选点,PC DMIS已在对话框中输入相应坐标值及矢量.确定步长及其它选项(如安全平面、单点等)后,点击“测量”,然后点击“创建”
        2.闭线扫描(Closed Linear Scan)
        闭线扫描方式允许扫描内表面或外表面,它只需“起点”和“方向点”两个值(PC DMIS程序将起点也作为终点).
        (1).数据输入操作
        双击边界点“1”,在编辑对话框中输入位置;双击方向点“D”,输入坐标值;选择扫描类型(“线性”或“变量”),输入步长,定义触测类型(“矢量”、“表面”或“边缘”);双击“初始矢量”,输入第“1”点的矢量,检查截面矢量;键入其它选项后,点击“创建”.
也可使用坐标测量机操作盘触测被测工件表面的测点,然后触测方向点,PC DMIS程序将把测量值自动放入对话框,并自动计算初始矢量.选择扫描控制方式、测点类型及其它选项后,点击“创建”.