基于PC—DMIS車身鈑金件的三坐標測量方法分析

摘 要：文章從坐標系的建立、零件特征元素的測量、出具檢測報告的方法等方面介紹了PC-DMIS軟件如何實現車身鈑金件的三坐標測量。

關鍵詞：PC-DMIS軟件；鈑金件；三坐標測量

1 概述

PC-DMIS軟件是美國開發的一款三坐標測量軟件，具有強大的測量幾何量的功能，所以受到廣大汽車生產企業的青睞。車身鈑金件分為沖壓件和焊接總成件，下面簡單介紹一下如何用PC-DMIS軟件測量車身鈑金件。

2 鈑金件的類型

對于需要進行三坐標測量的制件，首先要明確是否具備測量支架，兩者的測量方法存在很大的差異，文章將分別進行介紹。

3 測量前的準備工作

3.1 工件CAD（數模）

制件在進行三坐標測量之前，需要測量人員根據檢測要求準備好一系列的資料，例如被測工件的數模，圖紙、工藝部門提供的檢測表等。

PC-DMIS軟件需要的數模格式為*.igs、*.stp等，而設計部門通常會把產品數模制作成*.CATIA格式，所以需要先通過CATIA軟件將數模轉換成*.igs、*.stp等格式才能使用。

3.2 PC-DMIS軟件新建零件程序文件

打開PC-DMIS，新建一個以零件號為名稱的程序文件*.PRG文件，進入軟件后，自動彈出測頭校驗對話框，測頭文件下拉菜單會出現之前已經校驗好的測頭文件，操作者可以根據需要選擇合適的測頭文件。

4 建立坐標系

對工件進行測量，最重要的步驟就是建立零件坐標系，正確建立零件坐標系對于保證迅速而準確地進行測量工作至關重要。常用的建立坐標系的方法有三二一法和迭代法。對于車身鈑金件檢測工作，通常帶檢測支架的鈑金件使用三二一法，不帶檢測支架的鈑金件使用迭代法，下面將分別進行說明。

4.1 三二一建立坐標系方法

三二一建立工件坐標系必須具備以下三個條件：（1）被測零件

上必須有一個確定第一個坐標軸方向的實際基準元素。（2）必須能在垂直于第一坐標軸的平面上確定第二坐標軸的方向。（3）必須能確定坐標系原點。

先將工件置于測量機平臺擺放好，然后對建立坐標系的基本元素進行手動的采點測量，圖1中的三個基準孔就是建系的基本元素。

具體操作方法：三個圓的圓心構成一個平面來確定待建工件坐標系的第一軸方向，圓2和圓3的圓心擬合成一條直線，將擬合成的直線方向作為待建工件坐標系第二軸的方向，根據右手定則，兩個軸向確定了第三個軸向自然也就確定，再將圓2的圓心作為待建工件坐標系的原點。至此，工件坐標系的全部信息便完全確定完成。

4.2 迭代法建立坐標系

通過一些離散測量點與其對應的基準點匹配對齊，求得兩者之間的坐標變換關系，從而實現整個產品形狀對齊的定位和重定位方法就是迭代法。具體做法是先在數模上選取矢量方向大致相同的三個點和兩個圓，然后在PC-DMIS中實現迭代建立坐標系，之后手動測量建系元素，測量機再自動運行。

5 鈑金件幾何特征的測量

PC-DMIS軟件具有非常強大的測量幾何量的功能，而對于鈑金件而言，我們通常需要的是孔、槽、型面點和邊界點這些特征元素。

5.1 孔的測量

孔包括定位孔和安裝孔，定位孔的精度要求比安裝孔要高，通常位置和形狀公差是±0.05/0.1mm，安裝孔要求是±0.2-0.5mm，具體操作：插入-特征-自動-圓。

5.2 槽的測量

車身鈑金件上的槽大致分圓槽和方槽兩種，在PC-DMIS軟件里，圓槽和方槽的測量方法是不同的，圓槽的測量方法： 插入-特征-自動-圓槽；方槽的測量方法： 插入-特征-自動-方槽。

5.3 型面點的測量

PC-DMIS軟件實現型面點測量的方法很多，可以在數模上選取需要測量的點，也可以輸入點的坐標信息，還可以手動到工件上采點，下面介紹測量機自動測量點的操作方法：插入-特征-自動-點-矢量點。

5.4 邊界點的測量

鈑金件的邊界點也就是棱邊點，PC-DMIS軟件測量邊界點的操作方法：插入-特征-自動-點-棱點。

6 評價特征和檢測報告

6.1 評價特征

根據被測工件檢測表或圖紙，在特征元素測量完后，需要對所測量的特征元素進行尺寸評價，PC-DMIS軟件在尺寸評價方面具有很強的功能，而通常車身鈑金件測量方面需要的是所測量元素的實際坐標值，也就是位置偏差，具體操作方法：插入→尺寸→位置（L），然后選擇已經測量過的特征，根據要求選擇評價項和公差等。

6.2 檢測報告

特征元素評價完成后，就可以出具檢測報告了，PC-DMIS軟件給用戶提供了很多種檢測報告的模板，操作人員可根據需要選擇符合要求的報告模板，如果沒有符合要求的報告模板，操作者還可以自編報告模板。

7 結束語

文章作者結合自己多年的三坐標測量方面的工作經驗，闡述了汽車生產企業車身鈑金件的三坐標測量方法，同時也對PC-DMIS軟件的一部分功能進行了簡單的介紹，希望以上內容對讀者在三坐標測量方面有所幫助。

參考文獻

[1]PC-DMIS 2012 培訓與應用手冊[S].海克斯康測量技術（青島）有限公司.