1、RationalDMIS 客户培训手册爱科腾瑞科技（北京）有限公司技术部Tel：010-647871 38/39；847851 89/90Fax：010-64787743Http:/www.external-7/14/2008 1:05:00 上午www.external- Page - 1 - of 39- 1 -培训目标：（1） 了解三坐标测量技术相关知识（2） 了解三坐标测量流程（3） 熟悉 RationalDMIS 软件操作（4） 熟悉工件坐标系的建立（5） 熟悉几何元素的测量和评价第一天：培训目标：了解三坐标测量技术相关知识，熟悉 RationalDMIS 软件界面，了解软件测量的基
2、本流程。1 RationalDMIS 基础介绍（1） 软件在三坐标体系中起到的重要作用三坐标测量机的主要要求是：精度高、功能强、操作方便；传统观点认为，三坐标测量机的精度和速度主要取决于机械结构、控制系统和测头。然而随着误差补偿技术的发展，补偿算法和软件功能的扩展，软件对提高测量机的精度有很大的帮助；功能毫无疑问取决于：软件和测头；操作是否方便，功能是否强大则基本取决于软件。（2） 为什么要校验测头测头校验是对所定义测头的有效直径及位置参数进行测量的过程。测头被用于实际测量之前，必须进行校验或校准。校验的主要目的是计算测头的等效直径，等效直径被用来进行元素计算时作测头半径补偿用。所以只有在进行
3、了测头校准以后，才能正确地进行测头数据的补偿，从而测出更加准确的测量数据。为了完成这一任务，需要用被校正的测头对一个校验标准进行测量。7/14/2008 1:05:00 上午www.external- Page - 2 - of 39- 2 -（3） 测头补偿原理在实际测量时，实际数据返回的是红宝石中心的位置，与实际测量的点差一个测头半径值，这时软件会在其矢量运动方向补偿测头的半径，得到实际值。（4） 余弦误差测量时不是按正确的矢量运动方向测量元素，从而产生余弦误差，这也是影响测量数据准确与否的重要因素之一。上左图：系统对红宝石测头的补偿将在它的正下方，但补偿后的点并不在被测平面上；这就造成了
4、所谓的“余弦误差” 。但如果测量时选择与平面垂直的方向测量，则会得出正确的补偿结果。（5） 什么是工作平面对于 2D 元素，是被定义在某一平面内的，工作平面即所测 2D 元素所在的平面，用来做计算平面，计算测头补偿方向、元素拟合方向及投影等，所以工作平面的选择是相当重要的。7/14/2008 1:05:00 上午www.external- Page - 3 - of 39- 3 -（6） 321 建立坐标系原理321 建立坐标系即用面、线、点来确定一个坐标系。测量三点确定一个平面，该平面控制工作平面的方向，即坐标系的 Z 轴已经限定，并限定 XY 轴的旋转；测量两点确定一条线元素，该线元素为第
5、二轴，在前面确定的平面上且垂直于 Z 轴，并限定了；点确定坐标系的原点位置，且第三轴垂直于前面的两个轴。（7） 几何要素点 直线 面 圆 球 圆柱 圆锥 键槽最少点 1 2 3 3 4 5 6 6位置 XYZ 重心 重心 圆心 球心 重心 顶点 重心矢量 坐标值比值起始点指向终点法线，垂直于平面所在平面的法向球心点的向量小端指向大端所在平面的法向2 软件界面介绍（1） 综合介绍RationalDMIS 界面介绍：7/14/2008 1:05:00 上午www.external- Page - 4 - of 39- 4 -（2） 图形/DMIS/输出窗口介绍按快捷键 F3、F4 、F5 、F6
6、和 F7 进行介绍图形浏览：操作过程中可以实时查看机器的运动情况，实现操作过程可视化，使操作更简单，直观。DMIS 编辑器：可以方便的对测量程序进行编辑。输出：该窗口实现测量数据图文并茂的输出操作。图形报告：定制测量数据的图形输出报告，使输出报告更直观，明了。图形错误图：即 Form Error 图，可对图形进行形状误差分析。Image Analysis：即 CCD 影像测量，可实现复合测量的要求。叶片分析：该模块可以实现叶片的测量及分析，和输出报告的操作。7/14/2008 1:05:00 上午www.external- Page - 5 - of 39- 5 -（3） 双数据区介绍Rati
7、onalDMIS 的双数据区可以存放数据并实现数据间的快速拖放操作。元素数据区：包含当前系统中定义的,构造的和测量的所有图形元素。坐标数据区：主要包含当前系统中所有已建立并存储的坐标系。探头数据区：包含探头数据、测头校验规、转盘、测头更换架等信息。公差数据区：包含创建元素的各种公差数据，并实现快速计算公差的操作。变量数据区：包括 DMIS 变量和 DMIS 宏，主要用于 DMIS 高级语言操作。可实现快速定义变量，并记录 DMIS 程序。DMIS程序数据区：用来显示零件 DMIS 程序、添加 RationalDMIS 内部产生的DMIS 程序，并实现自动测量功能。自定义视图数据区：显示自定义的
8、观察视图、图形报告视图和 Form 误差报告视图测量方法：显示各种扫描路径信息，并实现扫描元素点的过滤。SPC统计：可进行 SPC统计的数据区。测量计划：智能计算测量路径以及智能进行测头的选择。（4） 操作工作区介绍7/14/2008 1:05:00 上午www.external- Page - 6 - of 39- 6 -元素测量工作区：实现对各元素的测量操作。测 头 工 作 区：构建测头，并实现测头角度的设置及校验等操作。坐 标系工作 区： 功能强大的坐标系操作区，可实现各种工件的坐标系的建立及数模对齐的操作。构 造 工 作 区：可实现多种元素的构造操作。公 差 工 作 区： 可方便快捷的
9、计算各种公差。机器状态工作区：对机器的进行整体状态进行设置操作。3 鼠标操作约定图形区操作7/14/2008 1:05:00 上午www.external- Page - 7 - of 39- 7 -按下鼠标左键 = = 旋转图形按下鼠标中键 = = 平移图形按下鼠标中间滚动 = = 放大缩小图形按下 Ctrl+鼠标左键 = 平移图形.按下 Ctrl+shift+鼠标左键 = 放大缩小图形.按下 S键,然后在某个元素上按下鼠标左键 = 将图形中点设置在鼠标点处. 鼠标中间滚轮用户可以在图形区中前后地滚动鼠标中间滚轮,这样可以方便地对图形进行放大缩小的操作.如果这时用户按下 shift键的话,则
10、放大缩小的程度就会变小.这样适合用户对图形进行微调.数据区操作按下鼠标左键= = 拖放目标双击鼠标左键= = 显示属性区鼠标右键= =右键菜单Ctrl/Shift+鼠标左键= = 多选目标4 RationalDMIS 操作流程演示演示流程：生成机器模型构建测头校验测头测量三个圆构造面和线3-2-1 建立坐标系测量元素测量斜面拖放转换角度校验测量元素拖放计算公差 拖放输出（1） 生成机器模型注：一般对于一台机器，只需初次使用时建立一次机器模型，之后使用期间都无需再建立；除非软件被卸载并重新安装鼠标左键单击：选项生成机器模型进入建立机器模型界面，根据机器的实际参数，建立机器模型。7/14/2008
11、 1:05:00 上午www.external- Page - 8 - of 39- 8 -选择是否设置为当前机器模型：单击“产生模型” ，创建新的机器模型：（2） 建立测头注：建立探头也只是第一次使用时创建一次；除非客户使用过程中换了探头或探针，就必须要重新建立测头在操作工作区选择“测头” （快捷键 Ctrl+F2）构建测头7/14/2008 1:05:00 上午www.external- Page - 9 - of 39- 9 -根据实际测头的参数，在右面的界面中选择合适的测头。添加/激活测头（3） 测头校验注：用户需根据自己测量的环境条件、测量机状况，决定是否天天校验探头；原则上，如果测
12、量室温度控制得不好，无法恒温 20 度，温度上下变化梯度很大的话，就建议每天都校验探头，甚至一天校验多次。在测头工作区选择“测头校验” ，并设置测头校验的初始值。7/14/2008 1:05:00 上午www.external- Page - 10 - of 39- 10 -点击“定义” ，完成测头初始值的定义。选择“更新校验规”手动校验测头，然后自动校验测头。（4） 测量基准元素如：用向量创建法测量三个基准圆（5） 构造面、线双击“Ctrl” ，弹出“快捷窗口” ，将测量好的基准圆拖放到快捷窗口的 “拟合” ，拟合一个面和一条直线。（也可以直接在“构造工作区”拟合）（6） 建立坐标系选择“坐
13、标系”工作区生成坐标，将面、线、圆拖放到坐标操作区，建立坐标系。7/14/2008 1:05:00 上午www.external- Page - 11 - of 39- 11 -添加激活坐标系（7） 测量元素测量球、圆等元素测量斜面将测量好的斜面拖放到测头数据区，自动选择合适的测量角度。校验该角度测头。将该角度的测头拖放到校验规数据处，实现自动校验。测量该斜面上的元素将斜面拖放到测量操作区的“工作平面” ，测量该平面上的元素7/14/2008 1:05:00 上午www.external- Page - 12 - of 39- 12 -（8） 计算公差拖放公差标签到元素名称上，实现元素多条公差
14、一次性计算并输出：拖放元素到公差名上，实现多个元素公差的一次性计算（9） 输出图文并茂的报告拖放元素名到输出窗口拖放公差到输出窗口7/14/2008 1:05:00 上午www.external- Page - 13 - of 39- 13 -拖放元素到图形输出窗口拖放公差到图形输出窗口拖放元素到 Form Eroor 窗口7/14/2008 1:05:00 上午www.external- Page - 14 - of 39- 14 -第二天：培训目标：学会如何编辑零件测量程序，完成零件测量5 RationalDMIS 应用举例RationalDMIS 操 作 示 例 I要 求 ： 在 无 数
15、 模 的 情 况 下 ， 创 建 一 个 自 学 习 程 序 。目 的 ： 无 论 数 模 在 工 作 台 面 上 如 何 摆 放 ， 调 入 该 程 序 ， 软 件 都 可 以 完 整 地 运 行 。步 骤 ：（ 1） 打 开 软 件 自 学 习（ 2） 选 择 程 序 运 行 模 式 为 “MODE/MAN”（ 3） 使 用 变 量 数 据 区 插 入 提 示 语 句7/14/2008 1:05:00 上午www.external- Page - 15 - of 39- 15 -（ 4） 在 测 量 面 板 ， 手 动 测 量 测 量 一 个 平 面（ 5） 重 复 第 3 步 插 入 对
16、 于 测 量 “直 线 ”的 提 示 语 句 ； 重 复 例 如 第 4 步 测 量 一 条“直 线 ”。（ 6） 重 复 第 3 步 插 入 对 于 测 量 “点 ”的 提 示 语 句 ； 重 复 例 如 第 4 步 操 作 测 量 一 个“点 ”。（ 7） 构 建 零 件 坐 标 系 并 “添 加 激 活 坐 标 系 不 vck 各 地 方 地 方 所 所 地 方 速 度 分 速 度 ”（ 8） 将 测 量 的 面 拖 放 作 为 “安 全 平 面 ”； 并 设 置 适 合 的 “接 近 、 回 退 距 离 ”， 点击 “应 用 ”生 效（ 9） 切 换 程 序 运 行 模 式 为 “MO
17、DE/PROG， MAN”防 盗 锁7/14/2008 1:05:00 上午www.external- Page - 16 - of 39- 16 -（ 10） 使 用 操 作 盒 手 动 测 量 各 个 需 要 评 价 的 元 素 。（ 11） 计 算 元 素 的 公 差（ 12） 拖 放 创 建 输 出 报 告（ 13） 拖 放 创 建 图 形 报 告（ 14） 重 新 摆 放 工 件 ， 运 行 程 序 ， 自 动 测 量 。RationalDMIS 操 作 示 例 II要 求 ： 不 需 要 手 动 测 量 元 素 ， 只 需 要 将 机 器 移 动 到 工 件 的 某 一 点 位 置
18、 （ 如 下 图 ） ，7/14/2008 1:05:00 上午www.external- Page - 17 - of 39- 17 -当 运 行 DMIS 程 序 时 ， 便 可 以 自 动 完 成 整 个 测 量 过 程（ 参 考图 例 ）目 的 ： 在 有 数 模 的 情 况 下 ， 使 用 程 序 实 现 自 动 测 量 、 自 动 数 模 对 齐 。步 骤 ： 7/14/2008 1:05:00 上午www.external- Page - 18 - of 39- 18 -（ 1） 打 开 软 件 自 学 习 （ ） 制 作 如 题 目 要 求 所 示 的 （ 参 考 图 例 ）
19、图 片 ， 并 使 用 变 量 数 据 区 在 程 序 中 插入 该 提 示 图 片（ 3） 选 择 命 令 模 式 为 “MODE/PROG， MAN”（ 4） 将 机 器 移 动 到 工 件 （ 参 考 图 例 ） 的 位 置 处（ 5） 在 “点 元 素 ”测 量 面 板 ， 直 接 按 “接 受 ”取 得 当 前 测 头 的 位 置（ 6） 将 测 头 当 前 位 置 取 得 的 “点 元 素 ”拖 放 到 坐 标 数 据 区 “ ”节 点（ 7） 模 型 对 齐（ 8） 此 时 ， 数 模 对 齐 位 置 如 （ 图 ） ， 测 头 在 实 际 工 件 摆 放 位 置 如 （ 图 ）
20、注 意 ： *需 要 计 算 出 （ 图 ） 坐 标 需 要 的 偏 移 值 ， 将 坐 标 偏 移 坐 标 系 之 后 再 次进 行 数 模 对 齐 。7/14/2008 1:05:00 上午www.external- Page - 19 - of 39- 19 -（ 9） 使 用 “线 性 图 形 定 义 ”工 具 抓 取 出 交 点 的 两 条 直 线 。（ 10） 使 用 构 造 相 交 工 具 查 看 直 线 交 点 相 对 于 当 前 坐 标 系 的 偏 移 值 。注 *： 下 步 中 平 移 坐 标 系 需 要 使 用 此 数 据（ 11） 平 移 坐 标 系 ， 并 “添 加
21、激 活 坐 标 系 ”（ 需 要 平 移 的 数 据 大 小 由 上 步 计 算 数 据来 确 定 ）（ 12） 使 用 “模 型 对 齐 ”功 能 数 模 对 齐 坐 标 ， 对 齐 后 状 态 如 下 面 右 图 。7/14/2008 1:05:00 上午www.external- Page - 20 - of 39- 20 -注 *： 此 时 属 于 粗 略 对 齐 状 态 ， 下 面 步 骤 属 于 机 器 自 动 测 量 找 正（ 13） 修 正 软 件 的 接 近 、 回 退 距 离切 换 到 “测 点 管 理 ”窗 口 ， 使 用 “编 辑 测 量 点 ”功 能 在 数 模 上
22、点 取 面 上 需要 测 量 的 3 个 点 。一 切 就 绪 之 后 就 可 以 点 击 “测 量 ”图 标 驱 动 机 器 测 量 工 件 上 表 面 。（ 14） 将 测 量 得 到 的 实 际 面 拖 放 作 为 安 全 平 面（ 15） 在 “测 点 管 理 ”窗 口 依 次 测 量 直 线 、 点 元 素 。7/14/2008 1:05:00 上午www.external- Page - 21 - of 39- 21 -（ 16） 使 用 机 器 实 际 测 量 得 到 的 面 、 线 、 点 构 建 坐 标 系 ， 并 将 实 际 面 偏 移 一 个 模 型高 度 的 距 离（
23、17） 模 型 对 齐（ 18） 将 自 学 习 程 序 转 移 到 DMIS 编 辑 器 ， 使 用 鼠 标 右 键 菜 单 选 择 “数 模 对 齐 坐标 ”的 语 句（ 19） 将 模 板 中 的 提 示 修 改 为 CAD 的 名 称 ， 修 改 完 成 后 将 “编 辑 器 面 板 ”转 移到 “程 序 数 据 区 ”（ 20） 修 改 接 近 、 回 退 距 离 符 合 实 际 测 量 的 要 求（ 21） 使 用 “线 性 图 形 定 义 ”工 具 CAD 数 模 上 的 理 论 元 素 ， 将 理 论 元 素A 拖 放 到 “拖 放 定 义 ”上 产 生 元 素 定 义 语 句
24、 ；B 拖 放 到 “拖 放 测 量 块 ”上 产 生 测 量 语 句 ；C 拖 放 到 “拖 放 输 出 ”图 标 上 产 生 输 出 语 句 。7/14/2008 1:05:00 上午www.external- Page - 22 - of 39- 22 -（ 22） 由 实 际 测 量 得 到 的 元 素 计 算 公 差 、 定 制 图 形 报 告 。第三天：培训目标：了解软件其他建立坐标系的方法、构造的使用和公差的计算。6 详细介绍（1） 程序设置程序设置窗口对 RationlDMIS 整体进行设置，包括存储目录、探头更换架、图形显示、语言、声音、输出控制、元素算法控制等等，进行设置，
25、使软件更好的使用操作。用户在使用时，可以根据自己日常习惯修改。7/14/2008 1:05:00 上午www.external- Page - 23 - of 39- 23 -下面是对几个程序设置中比较重要的设置的设置：例一：语言设置语言设置选项分为“界面语言”和“输出语言”，可分别控制软件的“界面显示”和“输出报告”的语言显示。注 1：当选择“英语”和“简体中文”以外的语言时，要先将系统语言设置为相对应的语言。注 2：语言设置项是红色的,改变设置后需要重新启动 RationalDMIS才能使设置生效。例二：UI 输出控制是指输出控制。实际产生：选择“输出”时，当有实际元素时则自动输出到输出报
26、告。误差估计：选择“输出”时，当有公差计算时则自动输出到输出报告。删除元素的同时删除元素的输出：该选择是与输出面板相结合的，当删除元素时输出报告中的元素同时被删除。CART/ POL 输出控制：控制输出元素是按“直角坐标系 ”（CART ）还是按“极坐标” （POL）输出以及输出方式。例三：理论元素理论元素设置，主要是坐标系移动时和坐标系激活时是否更新理论元素。在 DMIS 程序中， “MODE/AUTO,PROG,MAN”模式时，测点的产生是按理论元素计算的。所以在没有数模的情况下，对这两项设置是很重要的。坐标系移动时：该选项主要针对的是“移动坐标系” 、 “旋转坐标系” 、 “生成坐标系”
27、 。坐标系激活时：指激活新的坐标系时，理论元素就随着更新到新的坐标系下。7/14/2008 1:05:00 上午www.external- Page - 24 - of 39- 24 -例四：CAD测量时旋转 CAD 模型使测量元素可见：默认是关闭，当打开此选项时，在运行程序时当测量的元素在不同的平面时，软件会自动调节 CAD 模型，使元素测量过程可见。最小偏向：设置 CAD 的细腻程度，当这个值越小的时候，导入的 CAD 越细腻，但是导入的时间也越长。当 CAD 图形数目超过设定个数时忽略 CAD 层：此选项用来设置读取 CAD 模型时CAD 模型包含的最多图形数目，当 CAD 模型包含的图
28、形数目多于设定值时，就会将整个 CAD 模型读入成一个 CAD 图形.当读取的 CAD 模型比较大图形比较多时，可以很好的加快读取速度以及读入 CAD 模型后的显示速度。分解所有整体图形为小片图形：此选项用来设置当读取的 CAD 模型只有一个图形时，是否需要分离这一个图形为各个小图形，将一个大 CAD 图形分离为小图形后，可以有助于提高投影到 CAD 模型的速度，在某些情况下加快计算。导入 CAD 模型时包括颜色信息：可以导入带颜色的 CAD 模型。（2） 坐标系操作在精确的测量工作中，正确的建坐标系，同样是非常重要的。为了得到一个正确的检测报告，在检测一个零件前，我们应该先确定被测零件在测量
29、机上的坐标。所以学习如何通过 RationalDMIS 建立坐标系是绝对必须的。下面介绍几个坐标系的操作：例一：一条直线确定一个轴向，建立坐标系；7/14/2008 1:05:00 上午www.external- Page - 25 - of 39- 25 -可在坐标系旋转中使用元素实现以一条直线确定一个轴向的坐标系的建立。例二：一平面，一直线，建立坐标系；例三：3 点拟合 CAD 对齐；第一步：在数模上选择三个可简化为点的理论元素，如三个球。第二步：实际测量这三个球元素。 （可多选，右键点击选择“人工测量” ）7/14/2008 1:05:00 上午www.external- Page -
30、26 - of 39- 26 -第三步：三点拟合坐标系将三个球拖放到坐标系“三点拟合坐标系” ，实现坐标系拟合。第三步：实现数模对齐在数模上右键点击实现数模对齐，或将新建的坐标系拖放到数模上实现数模对齐。7/14/2008 1:05:00 上午www.external- Page - 27 - of 39- 27 -例四：曲线型工件的 CAD 对齐；在没有任何规则元素存在的工件上如何实现数模对齐呢？RationalDMIS 提供了强大的功能来实现这种数模对齐。第一步：在数模上选取点元素，点元素的选取要尽量的限制数模的自由度。第二步：实际测量这些点元素。 （多选右键点击使用人工测量）7/14/2
31、008 1:05:00 上午www.external- Page - 28 - of 39- 28 -第三步：用“跌代对齐”功能实现坐标系拟合第四步：实现数模对齐。如例三数模对齐。（3） 构造操作构造工作区可以根据不同的元素和不同的构造方法，构造出所有可能的元素，以满足客户的需求。客户可根据实际需求，实现中点、平行、相交、垂直、投影、移动、拟合、镜像、边界、圆锥、偏移平面、元素变换及元素拷贝等构造操作。例一：材料偏移7/14/2008 1:05:00 上午www.external- Page - 29 - of 39- 29 -例二：极限例三：元素拷贝阵列拷贝（主要用于对称工件测量、对称元素创建）旋转拷贝（主要应用于法轮盘的测量）
