0082A 蔡司CONTURA G2 三坐标测量机操作指引.doc

标题 ：蔡司CONTURA G2 三坐标测量机操作指引Title: ZEISS CONTURA G2 working instruction文件编号DOC NO.QA I-0082-A页码Page： 15of15修改履历 Revision History版本Revision描述 Description修改日期 DateA新发行2010-4-22正式批准 Department Approval 部门Department签名Signature日期 Date部门Department签名Signature日期 Date编写 OriginatorQA审核 Approval审核 Approval QAQA需发放部门 其它：_额外分发数量：文件控制中心（DCC）1 目的Purpose:指导安全、正确操作蔡司CONTURA G2 三坐标测量机（以下简称三次元）获得准确的测量结果。2 范围Scope:本工作指引适用于本公司三次元仪器相关操作及使用、维护。3 定义 Definitions:Calypso：三次元所使用的专用软件元素：有规律的图元。元素具有规则的几何形状, 以不同的方式定义, 可以用测量机测量。元素包含几何形状的名义值, 可用来评定大小，形状和位置。元素可以分配给相关的特性Calypso 中有以下两类元素：一类是工件自身的元素，如平面( 平整的表面) 和圆柱( 孔)等一类是自身不存在的构建元素。但此类元素是必须的，如相交线和圆柱轴等特性：工程制图需求的元素的尺寸，形状或位置的名义值及公差( 例如：孔的直径，孔与平面的垂直度及两个平面之间的距离等)程序：是 Calypso 翻译 “零件程序”或“控制数据”的结果。一个测量程序包含了系统用于执行一个测量的所有信息。工件坐标系：工件坐标系是基于工件的。对于 Calypso 和测量机而言，它定位了测量台上工件的位置。安全平面: 一个由六个面组成的安全区域围绕在工件及相关的夹具周围，通过此区域的设定以避免测针碰撞的危险。探针在这些面组成的区域之外运动以避免碰撞。4 职责Responsibility:计量室专职测量员负责三次元的日常点检、保养、使用及输出测量数据。5 工作流程operation flow:5.1 工作环境 使用三次元之前先确认环境符合下面的要求以取得正确的测量数据及避免机器不必要的损耗：温度：1822 温度梯度: 1.0/h 1.5/天 1.0/米湿度： 4060%之间气压：68 par (无水、无油、无尘)电压：220V±10%5.2 开机 每日开机前用无尘布醮分析纯级无水酒精擦拭大理石平台上空气垫导轨的外露部分5.2.1 顺时针旋转以三次元控制柜正面右上角的黑色旋钮至ON档。5.2.2 顺时针旋转三次元机身控制面板上面的黑色旋钮至RUN档，机器开始自检，机器控制面板和探头上的指示灯开始闪烁，指示灯停止闪烁后自检完成。5.2.3 待自检完成后，顺时针旋转三次元机身控制面板上面的黑色旋钮至START档 ，再将三次元机身控制面板上面的钥匙旋转至MAN档。5.2.4 打开三次元的工作站（即控制电脑）进入Windows。左键双击Calypso 图标，启动软件。屏幕上出现登录对话框后点击确定开始登录。5.2.5 当桌面上出现将测量机移到安全位置对话框时先确认三次元的工作台面上没有可能碰撞探头、测针的阻碍物后点击确定，将三次元的X、Y、Z三轴归零。机器归零后在Windows桌面上将出现四个工作界面：CG2、状态窗口、 Scheme ACIS Interface Driver Extension 和 Calypso User Desk。在三次元工作时这四个工作界面中的任何一个界面的关闭都会导致三次元无法正确工作。 四个必需的工作界面全测量机移到安全位置全位置对话框登录对话框 开机对话框和四个必需的工作界面 5.3 用户桌面及控制面板5.3.1 用户桌 面 登录完成后, Windows桌面上就会出现如下Calypso 用户桌面： 菜单栏工具栏 测量程序图标测量程序区域 CAD 窗口CAD 图标用户桌面介绍：菜单栏 主菜单选项中含有包括了Calypso 基本命令的下拉子菜单工具栏 工具栏中包含了那些经常使用的命令图标测量程序区域 使用测量程序图标可以交替显示三个主窗口准备 用来找到那些用于测量程序准备的对话框元素 用来创建元素列表并在它们的模板上工作特性 用来定义特性及其在CNC 运行过程中的顺序并在它们的模板上工作CAD 窗口 用来显示工件的三维模型以及每个元素5.3.2 控制面板的常用按键及功能左操纵杆： 通过前、后移动左操纵杆用来操纵探头的上下移动右操纵杆： 通过前、后、左、右移动右操纵杆用来操纵探头的前后左右移动速度旋钮： 通过旋转速度旋钮调节探测时各轴的移动速度急停按钮： 按下该按钮紧急终止正在运行中的操作星形键： 按下星形键后再按下RETURN键将探头旋转到所需的方向RETURN键： 按下RETURN键用来确定当前操作ESC键： 按下ESC键用来终止当前的程序F3键 ： 每按一下F3键可以用来取消未经确认的上一取点SHIFT键： 用来解除键盘的锁定右操纵杆顶部按钮右操纵杆星形键速度旋钮急停按钮左操纵杆5.4 关机5.4.1 将三次元的测针旋转到朝下的位置，Z轴停靠在主支撑梁的右侧并移动到安全位置。5.4.2 点击Calypso User Desk桌面右上角的红色X，在保存对话框中选择是或否保存更改后出现登录对话框 ，点击退出，退出软件。5.4.3 逆时针旋转三次元机身控制面板上面的旋钮至OFF档。5.4.4 逆时针旋转控制柜正面右上角的黑色旋钮至OFF档 。5.5 测量前的准备5.5.1 测针校准 下列情况需要校准测针：l 安装了还没有校准过的新探针后必须经过校准才能被Calypso识别并使用l 温度变化过大或者测针碰撞会造成测量数据不准确需要重新校准测针l 三次元正常使用两周后测针的探测误差会偏大，需重新校准测针探针的命名原则： RDS旋转头的顺时针方向为A角正方向，探针的逆时针方向为B角正方向。为便于测针的管理，将常用的5个测针命名作如下规定：测针号1号2号3号4号5号A、B角角度A0B0A90B-90A0B90A90B90A0B-90其它非常用角度的测针可任意命名。5.5.1.1 开机进入Calypso User Desk桌面，左键单击（以下简称点击）菜单栏中的文件->新建打开新的测量程序(或工具栏中的开始新的测量程序图标，在弹出的打开新的测量程序对话框中输入名称再点击确定图标。5.5.1.2 在工作台上将参考球固定在45º、135 º、225 º、315 º中的一个位置。5.5.1.3 安装主探针：用大拇指、食指和中指固定住主探针吸盘下面的柄，将吸盘沿Z方向倾斜约30º然后靠近RDS旋转头，让吸盘上面的一个黑色点标记处和RDS旋转头的一个黑色点标记处对齐，再轻轻沿Z方向旋转吸盘让RDS旋转头吸住主探针，当电磁铁吸合探头时可以听到声音，再沿水平方向轻扭吸盘至不能扭动为止则可确认探针已安装到位。此时观察吸盘和RDS旋转头上面的黑色点标记应是互相对应、对齐的。5.5.1.4 点击准备图标,显示准备工作列表。如果工件的温度或室温不是20 （68 ），则需激活温度补偿，从而进行精确地测量。5.5.1.5 温度补偿：点击准备工作列表中的温度补偿按钮，弹出温度补偿对话框，在该对话框中勾选 温度探 测打开/ 关闭复选框。 在工件、X光栅、Y光栅、Z光栅栏中分别输入实际环境的温度值。然后点击确定。此处勾选此三处填入实际值5.6.1的操作中需更改此处系数值温度补偿对话框中的设置5.5.1.6 点击准备工作列表中探针校准图标，弹出探针校准窗口。点击探针校准窗口中的 手动更换探针图标弹出一个CG2窗口，点击该窗口中的安装探针图标，弹出选择探针对话框，在该对话框中的探针栏的下拉菜单里先择名称为乱码的探针（即主探针）然后点击确定。选择探针对话框自动关闭后再点击刚弹出的CG2窗口右下角的关闭图标。点击探针校准窗口中的参考球定位图标，弹出另一个CG2对话框，在该对话框中选择正确的参考球的方向后点击确定，再弹出另一个CG2对话框，在该对话框中选择探测行为标准，探测速度100%，然后点击确定，这时再弹出一个CG2窗口提示沿着测杆的方向探测。此时按一下控制面板上的SHIFT键然后移动操纵杆，将主探针移动到校准球的轴向位置探测一点，此时主探针开始自动运行以确定参考球的位置。主探针的动作完成后观察探针校准窗中的S值一栏，当S值大于0.0005时需重新校准，若值小于0.0005则继续以下的校准操作。7在此处选择正确方向9选择此两处值8点击此处10点击此处在此处查看S值 1点击此处6点击此处2点击此处3选择名称乱码的探针4点击此处5点击此处5.5.1.6操作中出现的几个操作界面5.5.1.7 校准1号探针：用大拇指、食指和中指捏住主探针吸盘下面的柄，将吸盘沿Z方向旋转约45 º从RDS旋转头上卸下主探针，将探针组组合好后参照安装主探针的方法将探针组安装到RDS旋转头上。点击探针校准窗口的插入新的探针图标，弹出一个创建新的探针窗口，在该窗口中用新探针组的名字（一般按探针的直径和延长杆的长度组合来命名以便于管理）将新的探针一栏替换，在测针一栏中输入A0B0，在测针号一栏选择1，然后点击确定。在探针校准窗口中点击测针校准图标，弹出一个CG2对话框，在该对话框中选择探测行为标准，探测速度100%，然后点击 确定，这时再弹出一个CG2窗口提示沿着测杆的方向探测，此时按一下控制面板上的SHIFT键然后移动操纵杆，将探针移动到校准球的轴向位置探测一点，此时探针开始自动运行校准。探针动作完成以后观察探针校准窗中的S值栏，当S值大于0.0005时需重新校准，若值小于0.0005则可继续其它测针的校准操作。5.5.1.8 校准其它测针 5.5.1.8.1 当需校准的测针指向标准球时若标准球的支撑杆在测针所在侧另一侧的半球范围内时（如图1）可继续进行下面的校准操作：在探针校准窗口点击 插入新的测针图标弹出一个创建新的测针窗口，在该窗口中的测针和测针号栏分别输入数值。然后点击确定。在探针校准窗口点击 将探针旋转到新的位置图标，弹出RC列表窗口，在RC列表窗口中在 新的角度位置栏中的A和B处分别输入测针的A、B角数值。确认在探头旋转的任意360度位置内无可碰撞的障碍物后点击RC列表窗口中的 在机器上旋转变轴图标，在RC列表窗口中点击关闭图标。在探针校准窗口中点击测针校准图标，弹出一个CG2对话框，在该对话框中选择探测行为标准，探测速度100%，然后点击确定，这时再弹出一个CG2窗口提示沿着测杆的方向探测。此时按一下控制面板上的SHIFT键然后移动操纵杆，将探针移动到校准球的轴向位置探测一点，此时探针开始自动运行校准。探针的动作完成以后观察探针校准窗中的S值栏，当S值大于0.0005时需重新校准，若值小于0.0005则继续以下的校准操作。标准球测针图1 图21点击此处插入新测针5点击此处2此处输入测针名称3此处选择测针号4点击此处确定6更改此处A、B角值7点击此处旋转探针8点击此处关闭对话框9点击此处开始校准 5.5.1.8.1操作中出现的界面5.5.1.8.2 当需校准的测针指向标准球时若标准球的支撑杆在测针所在侧的半球范围内（如图2），则需重新移动标准球至标准球支撑杆位于探针所在侧的另一侧半球范围内，然后再抚按步骤1用主探针对标准球定位后再按步骤3进行校准。5.5.2 图纸及工件准备5.5.2.1 对照工件、图纸及送检单确认送检工件的版本号及是否存在缺失图元5.5.2.2 参照工件和图纸准备好所需的夹具、探针，确定好测量方案后对图纸上的标注尺寸编号5.5.2.3 根据测量方案将工件在工作台上装夹好5.6 手动测量 准备工作完成后才可进行测量5.6.1 进入软件桌面开机进入Calypso User Desk桌面，点击菜单栏中的文件->新建打开新的测量程序(或工具栏中的开始新的测量程序图标)，在弹出的打开新的测量程序对话框中输入测量程序的名称，在弹出的打开新的测量程序对话框中输入名称再点击确定图标。如果工件的温度或室温不是20 （68 ），则需激活温度补偿，温度补偿参照5.5.1.5操作，同时要根据工件材料修改温度补偿对话框中的膨胀系数值。常见材料的膨胀系数：铝 (2024-T3) 22.7 铝 (6061-T6) 24.3铝 (7079-T6) 24.7 铸铁 11.7铜 16.6 镁 (HK31A-H24) 25.2镍 13.0 钢 (AISI C1020) 15.1钢 (AISI 304) 17.8 碳钢 11.3钛 (B 120VCA) 9.45.6.2 建立工件坐标系5.6.2.1 建立基本坐标系5.6.2.1.1 点击准备图标，然后在测量程序区域点击基本/初定位坐标系图标，弹出 读取建立的或修改新的基本坐标系窗口，在建立新的基本坐标系栏选择标准方法后点击确定，弹出基本坐标系窗口。5.6.2.1.2 按一下控制面板上的SHIFT键然后移动操纵杆，用探针在工件的与大理石台XY平面平行的主测量面上尽可能大的范围内取三个点后按下控制面板上的RETURN键。再用探针在工件的与大理石平台XZ平行的测量面上尽可能大的范围内由左至右取两个点后按下控制面板上的RETURN键最后用探针在工件的与大理石平台YZ平行的测量面上取一个点后按下控制面板上的RETURN键，完成上述操作后再按一下控制面板上的RETURN键基本坐标系就建立起来了。建立基本坐标系的操作界面1点击准备图标2点击基本、初定们坐标系图标3弹出此对话框后开始取点建立辅助基本坐标系的操作界面选择此三处菜单 5.6.2.2 建立辅助坐标系 当图纸上有多个尺寸基准时要建立辅助坐标系 5.6.2.2.1 点击Calypso User Desk桌面菜单栏中的资源->其它->坐标系图标，在特性窗口就会显示一个坐标系的图标5.6.2.2.2 左键双击坐标系图标弹出坐标系对话框。可以按照建立基本坐标系的方法建立辅助坐标系，也可以点击坐标变换，输入图纸上的理论值来建立辅助坐标系。5.6.3 建立安全平面 需要进行编程测量或为方便测量后导出测量报告时需为工件的测量程序建立安全平面。用手动简单测量时可不需建立安全平面。5.6.3.1 点击准备图标后在测量程序区域点击定义安全平面图标弹出安全平面窗口5.6.3.2 将探头移到工件的右上方后将控制面板的右操纵杆上方的按钮连按三下5.6.3.3 将探头移到工件左下的位置后将控制面板的右操纵杆上方的按钮连按三下5.6.3.4 按下控制面板上的RETURN键，在Calypso User Desk桌面上弹出的 为定义的安全平面更新A设置窗口上点击否 。安全平面设置完成。5.6.4 定义元素 要获取测量数据必须先定义元素。定义元素时用三次元的探头在工件上直接探测几何元素。在探测了一些点后， Calypso 就可以自动识别探测的元素，并且填写相应的定义模板。自动元素识别适用于以下元素：元素点2-D 直线平面圆球圆柱圆锥最少探测点12334565.6.4.1 定义圆：使用探头在圆上取三个点再按一下控制面板上的RETURN键；此时在测量程序区域出现刚定义的圆5.6.4.2 定义其它的元素 定义其它的元素的操作步骤与定义圆的方法定义相同，各元素取点的方法：平面 至少探测三点，探测点尽可能均布在平面上且不在同一直线上2-D 直线至少探测两点（推荐三点）圆柱 先在位于垂直于圆柱轴的一个截面上至少探测三个点再在垂直于第一个截面轴的另一个截面上探测至少两点。如果圆柱的形状误差太大或两个截面太接近， Calypso 将计算为一个圆锥，而不是圆柱。遇到这样的情况可以在几何元素类型菜单中手动改为圆柱。圆锥 在平行于圆锥轴的圆截面上探测三点然后移动探针到另一个高度再在这个高度探测三点球 在球的表面至少均匀地探测四点。如果探头和球的位置允许，最好从不同的方向探测。前两点应该靠近球顶探测，剩下的点沿着球的赤道探测。如果不能用推荐的方式探测点， Calypso 将不能自动识别球。如果发生这种情况，可以在几何元素类型菜单中手动改为球。5.6.5 输出特性 定义了元素，便可以设置特性（即元素的被测尺寸，形状）。特性与相应的元素联系起来用来检查被测元素是否在公差范围内。5.6.5.1 输出元素基本特性（X、Y、Z坐标值、直径、长度）：5.6.5.1.1 点击Calypso User Desk桌面测量程序区域的元素图标5.6.5.1.2 在该区域左键双击需要评定的元素弹出元素对话框5.6.5.1.3 在元素对话框中的坐标系栏选择用来评定的坐标，勾选需输出的特性5.6.5.1.4 在公差用于栏选择所需评定的值5.6.5.1.5 在名义值一栏输入图纸所标注的尺寸；在上公差和下公差栏输入图纸给定的公差，点击确定5.6.5.1.6 点击Calypso User Desk桌面测量程序区域的特性图标5.6.5.1.7 点击刚输出的特性图标再点击右键在弹出的快捷菜单中选择重命名，更改该特性的名称为图纸上的手工编号5.6.5.2 输出距离特性：5.6.5.2.1 点击Calypso User Desk桌面菜单栏的尺寸->距离->综合距离,在桌面上的测量程序栏会显示出刚创建的特性5.6.5.2.2 点击刚输出的特性图标再点击右键在弹出的快捷菜单中选择重命名，更改该特性的名称为图纸上的手工编号5.6.5.2.3 左键双击该特性距离图标，在弹出的距离对话框中的参考基准栏选择用来评定的坐标系5.6.5.2.4 分别单击元素1和元素2的打开元素菜单栏在弹出的选择对话框中选择特性评定的两个元素5.6.5.2.5 勾选需输出的特性5.6.5.2.6 在公差用于栏先择所需评定的值，在名义值一栏输入图纸标注的尺寸5.6.5.2.7 在上公差和下公差栏输入图纸给定的公差，点击确定1选择此三处菜单2点击特性图标4在弹出的对话框中选择评定的坐标系3重命名该特性后左键双击该图标5分别单击此二处6在此弹出的对话框中选择用来评定的元素7在此勾选需输出的特性8在此输入图纸标注的尺寸9在此输入图纸给定的公差10点击确定图标 距离特性输出的操作5.6.5.3 输出其它特性：其它特性的可以参照距离特性的输出在菜单栏相应的下拉菜单中调出相应的窗口，再选择相关元素，填写相关数值而输出。5.6.6 输出报告 输出特性（即得到测量值）以后可以输出报告，报告可以打印，也可以保存为PDF格式的文档。5.6.6.1 点击运行测量程序图标弹出启动测量窗口5.6.6.2 在选择栏勾选基本坐标和全部特性5.6.6.3 在结果栏中勾选用户输出报告5.6.6.4 清除结果栏的其它项目的勾选5.6.6.5 点击确定弹出Calypso自定义输出窗口5.6.6.6 需要打印报告则在该窗口的打印输出菜单的下拉菜单中选择打印报告；若选择输出到PDF则可将报告作为PDF文档保存到指定的文件夹。1点击运行测量程序图标1点击运行测量程序图标3勾选输用户报告选项6在弹出的自定义输出窗口中选择打印或输出PDF文档2勾选有基本坐标和全部特性4清除结果栏的其它勾选5点击确定 输出报告的操作5.7 编程测量 ：5.7.1 编程5.7.1.1 点击Calypso User Desk桌面测量程序区域的元素图标5.7.1.2 双击需要评定的元素，打开元素窗口，在该窗口分别点击策略、无、 安全平面图标，对元素的策略、工作平面、缺失孔、安全平面编辑后点击确定5.7.1.3 在元素窗口点击确定5.7.1.4 点击程序元素编辑器图标弹出程序元素编辑窗口，该窗口的手动CNC模式栏的下拉菜单中选择移动5.7.1.5 在安全平面组、安全距离、回退距离菜单中为元素设定正确值5.7.1.6 将探头旋转位置设置为顶部，将速度栏设置为70以下的数值完成上述操作后一个程序就编制完成了，此时需要再次检查一下程序的5项安全设置是否正确（即探针组和探针、安全平面、安全距离、回退距离、探头旋转位置）1点击程序元素编辑器图标2在程序元素编辑界面设置安全参数 设置安全参数的界面5.7.2 试运行程序5.7.2.1 点击Calypso User Desk桌面工具栏的运行测量程序图标，弹出启动测量窗口5.7.2.2 在结果栏中勾选清除结果在选择栏勾选基本坐标和全部特性，在当前坐标系栏选择手动运行并清除其它项目的勾选5.7.2.3 在CMM栏中的运行顺序栏选择按特性列表，在导航元素到元素栏中选择 使用安全平面，在运行模式栏选择慢速通过第一个元素，将速度栏设置为70以下的数值5.7.2.4 点击确定图标，此时弹出手动运行坐标对话框，根据对话框的提示用探针手动运行一次坐标5.7.2.5 当Calypso User Desk桌面上弹出测量程序将以CMM模式继续，请将探针移到安全位置对话框时将探针移到安全的位置后按下控制面板的RETURN键，此时测量程序将自动运行。测量程序运行过程中将左手大拇指按在控制面板的ESC键上，右手手掌轻按在控制面板的急停按钮上。当发现程序运行的过程中有发生撞针的趋势或在有可能发生碰撞的位置出现探头旋转迹象时按下ESC键和急停按钮中止程序，然后再检查相关的安全设置。1勾选清除已存在的结果和输出报告2选择基本坐标手动运行和全部特性3 CMM栏的安全设置4点击确定按钮开始运行5.7.3 保存测量程序 若试运行程序Ok以后则点击Calypso User Desk桌面上的文件->保存或文件->另存为，将测量程序文件保存到指定的文件夹；同时记下工件的装夹方式和坐标的取点位置。 试运行自动测量程序时的设置5.7.4 运行自动测量程序5.7.4.1 开机进入Calypso User Desk桌面，点击菜单栏中的文件->打开，选择正确的文件路径打开所保存的测量程序。5.7.4.2 根据编制程序时的装夹方式装夹工件5.7.4.3 点击运行测量程序图标弹出启动测量窗口5.7.4.4 在结果栏中勾选清除结果和用户输出报告；在选择栏勾选基本坐标和全部特性；在当前坐标系栏选择手动运行；根据要求选择勾选和不勾选相应的其它选项。5.7.4.5 检查5项安全设置无误后点击确定图标根据对话框的提示用探针手动运行一次坐标。5.7.4.6 当Calypso User Desk桌面上弹出测量程序将以CMM模式继续，请将探针移到安全位置对话框时将探针移到安全的位置后按下控制面板的RETURN键，此时测量程序将自动运行。5.7.4.7 运行结束后弹出Calypso自定义输出窗口，根据要求选择打印报告或若将PDF文档保存到指定的文件夹。 5.8 注意事项5.8.1 确保三次元在规定的环境中工作5.8.2 严禁频繁开关机，开关机间隔至少十分钟5.8.3 每次开机前用无尘布醮分析纯级无水酒精擦拭大理石平台上空气垫导轨的外露部分5.8.4 装夹和取下工件时不可碰撞大理石平台上空气垫导轨的外露部分5.8.5 严禁触摸、碰撞机身Z轴上的光尺5.8.6 探针组、校准球要妥善保管，不可出现任何碰撞、损伤5.8.7 严禁在危险区域旋转探头5.8.8 使用测针探测时速度要适宜，避免碰撞测针5.8.9 严禁在无人照看的情况下运行测量程序6 相关文件和相关表格 Relevant document and Relevant form:6.1相关文件： 无6.2相关表格：6.2.1三次元保养表FESZ-QA-1017 附件Appendix（组织结构图；流程图等）：无 文件编号：FESZ-DCC-017-B