蔡司三坐标测量第一步-建立坐标系(建坐标系的方法)

 　　ZEISS蔡司三坐标中正式测量的第一步，也是最重要的一步——建坐标系。

　　与大多数的数控设备一样，蔡司三坐标在运作中也分为工件坐标与机器坐标，建坐标系的目的也就是需要告诉机器，工件以空间哪个面作为基准，摆放的是什么方向，坐标系的原点在哪里，然后以工件坐标系进行相对位置的测量评价。

　　坐标系一般以面-线-点作为基准，通过面找正空间旋转，用线锁定平面的旋转，然后以点作为坐标系的原点。建立的方式多种多样，简单的可以通过面-圆-圆，面-线-线等方式建立，较为困难的也可以使用坐标的偏移或者旋转的方式进行坐标系的建立，也可能通过圆柱或者圆锥等锁定空间旋转从而进行轴类零件的测量。

　　1.平面基准

　　(1)设置坐标系

　　打开软件——测量程序——基本/初定位 坐标系——建立新的基本坐标系

　　在基本坐标系功能中，可以看到坐标系的建立分为空间旋转，平面旋转以及XYZ原点的设立，Y正为操作者正对工作台的方向。依次采集平面A、圆B、圆C，仪器通过特征的识别与采集顺序，自动填入特征在特征栏上，例如：采集平面A输入电脑后会自动定准空间旋转、Z原点，采集圆B后则自动定准XY原点，最后平面旋转的直线由基于XY的原点的射线作成的，射线的方向则由采集特征的顺序决定。

　　如果由面-线-点组成坐标系的话，则依据平面，直线，原点的顺序采集。也可以通过特征的构造，建立中心线、交点等特征作为基准。点开图形键位和两项旋转上的下拉菜单也可以人手设置坐标系的特征和旋转。

　　(2)坐标系偏移

　　在测量的过程中，有时候会遇到缺乏特征构建坐标系的情况，坐标系整体发生角度的变化，需要转换角度，使用的方式主要有3种：

　　①旋转距离到轴

　　一般以采集点作为基准(采集点投影到轴上，只有单个方向距离)。以上面的实物图为例，圆C偏移了方向，需要定原点在圆B，平面旋转方面转向为圆C，在坐标变换中选择旋转距离到轴(轴方向由电脑自动控制)，输入点投影到轴上的距离a。

　　②旋转到原始直线

　　旋转到原始直线与旋转到等偏差功能相似，主要区别为构造旋转轴的两个的特征的上下偏差是否一致。一般以构造的特征为基准，如：圆等有着X,Y两种方向。

　　③按角度旋转与坐标系平移

　　在图纸有直观的角度位置下，依照数学模型的四个象限进行角度的旋转，旋转轴参考观察方向。

　　2.圆柱坐标系

　　在测轴类工件时，为了保证其圆柱度，因此不能使用平面坐标系，而以圆柱作为空间旋转的基准，圆柱坐标系中平面旋转需要端面或者定位孔找正方向，根据特征的不同，有不同的建立方式。

　　(1)以定位孔为基准

　　以圆柱或者圆锥作为空间旋转基准，同时XY原点锁定为圆柱的中心点，采集定位孔的特征数据作为平面旋转的基准，旋转方向参照工件摆放方向，在平面上采取一点(或线、面)作为Z原点的基准。

　　(2)以端面为基准

　　同样以圆柱或者圆锥作为空间旋转基准，XY原点锁定为圆柱的中心点，在端面上采集一条直线作为平面旋转的基准，方向由工件摆放决定，在平面上采取一点(或线、面)作为Z原点的基准。

　　(3)无旋转基准

　　在只有单一圆柱的情况下，无法找到其他特征作为平面旋转的基准，此时则无法采集关于XY轴的数据，只能采集关于圆、圆柱相关的特征。

　　结语

　　坐标系的建立是蔡司三坐标测量的基础，一般需要严格按照图纸所给的坐标系进行构建，作为基准的特征要求很高的精度，不可随意更改。