威申：三坐标测量机工件坐标系建立的几种方法探讨

　　【编者按】利用三坐标测量机检测工件时，建立合适的工件坐标系是后续精确测量和数据处理的重要基础和关键所在.本文结合我公司最新机型V3-Faith型三坐标测量机以及其测量软件RationalDmis，简单分析和讨论几种简历工件坐标系的方法和步骤。

　　三坐标测量机作为一种新型、高效的精密测量仪器，在测量方面有着许多优点，如测量过程直观，测量结果精度高，并且避免了常规测量中所使用的工具以及精密手工测量中所用检具的设计。但是，如果使用不当，则会带来更大的测量误差，如在利用三坐标测量机对工具形位误差、轮廓等参数进行检测时，坐标系建立的好坏将对测量精度和测量效率产生极大的影响。同时，三坐标测量机在检测批量产品时，在编程中建立适当的坐标系可以降低工作强度，提高测量速率。因此，建立合适的坐标系是三坐标测量机后续测量的重要基础。

　　本文以我公司最新型三坐标测量机V3-Faith的测量软件为例，结合我公司实践，浅谈建立工件坐标系的几种方法。机型如图：

V3-Faith三坐标测量机

一．工件坐标系的建立

　　测量软件提供了三种建立工件坐标系的方法，分别是工件位置找正、找正和三个中心点找正，选择测量基准时应按使用基准、设计基准、加工基准的顺序来考虑。下面就具体建立工件坐标系方法作些探讨。

　　1.生成坐标系找正法

　　工件位置找正主要应用于测量规则几何工件时建立坐标系，对三维模型的存在与否没有要求。运用该方法建立工件坐标系时必须遵守法则，即首先在待测工件上采三个以上的点来确定基准平面，并且遵守实体向外为正的原则（以测针回退的方向为准），作空间旋转、偏置；其次在工件上测量两个以上的点来确定基准线（一般为工件的孔或轴的轴线），基准线与哪个轴夹角最小就选择哪个轴，方向以向量的正方向为正，作平面旋转、偏置，偏置时选择与其垂直的另一条轴线；最后确定基准点，并偏置剩下的一条轴线，设定零点位置。这里以给定平面、直线、点三种元素为例建立坐标系，如图所示：

3-2-1建坐标系

　　值得注意的是，当有三维模型时，所建坐标系必须与模型坐标系一致。

　　2.旋转坐标系找正法

　　2.1已知角度：旋转坐标找正是在已有坐标系中，绕三个轴x，y，z中任意轴旋转任意角度，从而建立新的坐标系。如图：

旋转角度

　　2.2任意位置摆正：在测量软件左下方勾选“使用实际元素”，再右上方即可拖选需要作摆正的线，从而建立任意位置的坐标系。如图：

对齐摆正

　　3.快速3-2-1坐标系找正法

　　快速创建坐标系的方法需要使用测头直接在工件上去测量，快速3-2-1的提示图会按照顺序来测量这些点：在图形中会用红色提示你需要测量的点的位置，移动机台到图形所示的位置，测量相应的点，从而建立相关的坐标系。

快速3-2-1

结束语

　　本文以V3-Faith型三坐标测量机测量软件RationalDmis为例，探讨了三种常用的建立工件坐标系的方法，对后续测量及数据处理起到了至关重要的作用。实际测量中要根据具体情况建立合适的工件坐标系，以提高工件测量精度与测量效率，完善三坐标测量机检测过程。

（威申）

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