海克思康三坐标培训课件

海克斯康三坐标测量机培训课件课程目录0102设备简介操作环境与准备了解海克斯康品牌、设备组成与技术参数掌握环境要求与开机前准备工作0304基础操作流程软件介绍与编程学习回零、校准、测量与关机规范熟悉测量软件功能与编程基础0506测头校准与更换测量实操案例掌握测头类型、拆装与校准技巧通过实际案例提升测量技能07维护保养与故障排查安全操作规范学习日常维护与常见问题处理第一章海克斯康三坐标测量机简介三坐标测量机是现代制造业中不可或缺的精密测量设备海克斯康作为全球领先的测量技术供应商,为各行业提供高精度、高效率的测量解决方案海克斯康品牌与技术优势全球领先海克斯康是全球领先的高精度三坐标测量设备制造商,在测量技术领域拥有数十年的创新经验与市场领导地位技术先进采用先进的测量技术与智能软件支持,实现微米级测量精度,支持复杂曲面扫描与自动化测量流程应用广泛广泛应用于汽车制造、航空航天、机械加工、模具制造、电子产品等精密制造行业,满足不同领域的测量需求三坐标测量机的组成123主机结构测头系统控制系统与软件由立柱、工作台、导轨组成的机械本体,采包括接触式测头和扫描式测头两大类型接伺服控制系统精确控制三轴运动,配合海克用高强度花岗岩或铝合金材料,确保长期稳触式测头用于点位测量,扫描式测头可连续斯康专业测量软件,实现测量路径规划、数定性与测量精度X、Y、Z三轴导轨系统提采集曲面数据自动换头系统支持多测头快据采集、误差分析与报告生成等全流程自动供精确的三维空间定位能力速切换,提高测量效率化操作设备技术参数与性能指标测量范围与精度测量范围根据机型不同从500×500×400mm到2000×3000×1500mm不等测量精度可达±

1.5+L/300μm,其中L为测量长度单位:mm重复精度优于1μm,确保测量结果的一致性与可靠性环境温湿度要求标准工作温度为20±2℃,温度波动不超过1℃/小时相对湿度控制在40%-60%范围内严格的环境控制可有效减少热膨胀与湿度对测量精度的影响电源与气源配置电源要求:220V±10%,50Hz,建议配置UPS不间断电源防止突然断电压缩气源压力:

0.4~

0.6MPa,流量≥120L/min,需配置过滤器确保气源清洁干燥,露点温度≤-20℃第二章操作环境与设备准备创造理想的测量环境是确保测量精度的首要条件合理的环境控制与设备准备工作,能够最大限度地减少外界因素对测量结果的干扰设备安装环境要求温度控制20±2℃恒温环境是精密测量的基础•温度波动≤1℃/小时•避免阳光直射•远离热源设备湿度范围40%-60%适当湿度防止静电与锈蚀•配置除湿/加湿设备•定期监测湿度变化•保持稳定湿度环境电源稳定性配置UPS不间断电源•防止突然断电损坏设备•保护测量数据安全•独立供电线路•良好接地保护测量环境无尘、无震动空间•安装防震基础或减震垫•远离冲压、锻造车间•保持清洁卫生•避免空气流动过大开机前准备工作检查工作区域清洁导轨表面仔细检查工作台及导轨运动区域,确认无工件、工具、夹具等障碍物使用高织纱纯棉布配合无水酒精清洁X、Y、Z三轴导轨面从一端向检查测头是否安装牢固,电缆连接是否正常清理工作台表面,保持清洁另一端单向擦拭,避免往复运动带来的二次污染确保导轨表面无灰整齐尘、油污与杂质系统启动顺序确认气源压力严格按照规定顺序启动:

①打开气源→

②启动控制柜→

③开启计算机检查压缩空气压力表,确保气源压力在

0.4~

0.6MPa正常范围内打开→

④运行测量软件→

⑤伺服加电→

⑥执行回零操作正确的启动顺序气源阀门,等待系统气压稳定检查气路有无泄漏现象,确保气浮导轨正可避免系统冲突与设备损坏常工作第三章基础操作流程掌握标准的操作流程是安全高效使用三坐标测量机的基础从开机回零到测量完成关机,每一个步骤都需要严格遵守操作规范机器回零与安全位置设定移至安全位置注意事项启动前,手动将测头移动到工作台中央上方的安全区域,确保Z轴处于较高位置,避免回零过•回零前必须确保测头处于安全高度程中与工件或夹具发生碰撞•工作台上不得有任何障碍物•首次回零速度较慢属正常现象伺服加电操作•回零失败应立即停机检查在测量软件中选择伺服加电功能,系统将启动伺服电机控制系统此时三轴处于锁定状•定期校准零点位置精度态,可进行精确控制观察控制面板指示灯确认加电成功回零点确认执行回零命令,机器将自动寻找X、Y、Z三轴的机械零点回零过程中密切观察运动轨迹,确认无异常响声或卡滞现象回零完成后,系统建立坐标系统测头定义与校准测头拆装准备1测头的拆装必须使用专用工具,切勿用手直接旋转拆装前将测头移至安全区域,关闭伺服电源佩戴防静电手套,避免触摸测头宝石球拆下的测头应放置在专用保护盒中,避免灰尘污染与机械损伤校准球使用2将标准校准球固定在工作台上,确保球体表面清洁无划痕校准球直径通常为25mm或30mm,材质为陶瓷或硬质合金使用前用无尘布轻轻擦拭球面,去除指纹与灰尘校准球应定期送检,确保尺寸精度符合要求自动校准流程3在测量软件中选择测头校准功能,输入校准球直径参数系统将自动控制测头从多个方向通常25个点接触校准球表面,采集坐标数据软件自动计算测头半径、形状误差与标准偏差校准结果评估4校准完成后,查看校准报告中的形状误差值合格标准通常为≤

0.002mm如果误差超标,应检查校准球清洁度、测头状态或重新校准将校准数据保存并记录日期,建立校准档案测量程序运行规范首次运行控制手动控制模式新编写或修改后的测量程序首次运行时,必须将速度降低至10%-30%额定速度这样可以有使用操纵杆或键盘手动控制三轴运动,适用于工件装充足时间观察测头运动轨迹,及时发现潜在的碰撞风险夹、测头定位、程序调试等场景手动模式下运动速度可调,操作灵活但需要经验自动控制模式按照预先编制的测量程序自动执行,适用于批量测量与重复性测量任务自动模式下效率高、一致性好,但需确保程序正确无误模式切换规则从手动切换到自动前,必须将测头移至程序起始位置从自动切换到手动时,应暂停程序后再切换,避免运动冲突紧急情况下可直接按急停按钮轨迹监控要点•全程观察测头与工件的相对位置异常处理•注意快速移动与测量移动的切换•警惕异常接近或干涉现象发现测头运动轨迹异常时,立即按下暂停或急停按钮检查程序代码、工件装夹位置、坐标系是否正确修正后重新从安全位置启动程序•随时准备按下紧急停止按钮测量完成后的操作01取消手动控制测量完成后,如果处于手动控制模式,必须立即取消手动控制否则Z轴在重力作用下可能会缓慢下降,造成测头与工件碰撞损坏点击软件中的退出手动模式按钮,确认三轴锁定02清理工作台取下被测工件与夹具,用软布清洁工作台表面检查导轨区域,移除可能掉落的螺钉、碎屑等杂物将工具、量具归位,保持工作区域整洁有序清理过程中注意不要碰撞测头03保存测量数据将测量结果、程序文件保存到指定目录,按照命名规范命名文件如:零件号_日期_批次生成测量报告并打印或导出备份重要数据到服务器或移动存储设备04关机步骤按照规定顺序关闭设备:

①测头移至安全位置→

②退出测量软件→

③伺服断电→

④关闭计算机→

⑤关闭控制柜→

⑥关闭气源给测头套上防尘保护罩,盖好设备防尘布填写设备使用记录表第四章测量软件介绍与编程基础海克斯康测量软件是实现高效测量的核心工具熟练掌握软件功能与编程技巧,能够大幅提升测量效率与数据处理能力海克斯康测量软件概览软件界面布局软件采用模块化设计,主要包括菜单栏、工具栏、图形显测量命令示区、程序编辑区、输出窗口等部分界面可自定义配置,适应不同测量需求与操作习惯支持点、圆、平面、圆柱、圆锥、球等基本几何元素的测量与构造功能模块介绍几何元素:点、线、面、圆、圆柱、圆锥等构造功能:交点、投影、偏置、拟合等尺寸评定评定功能:形位公差、尺寸公差、坐标系自动计算距离、角度、直径、位置度等尺寸参数并与公扫描功能:曲线扫描、曲面扫描、点云处理差对比报告输出:标准报告、自定义模板、图形输出坐标系建立3-2-1法、RPS法、迭代法等多种坐标系建立方式流程控制支持循环、判断、子程序等编程逻辑,实现复杂测量流程编写测量程序基础1路径规划合理规划测头运动路径,遵循先粗后精、先外后内原则快速移动高度应高于工件最高点至少10mm测量点之间插入安全移动,避免直线插补时碰撞工件侧面考虑测头接近方向与退出方向,确保不干涉2参数设置根据被测要素特征设置测量参数接触力一般设置为

0.1-

0.3N,过大会使工件变形,过小测量不稳定回退距离通常为1-3mm采样点数根据精度要求确定,一般圆取4-8点,平面取3-5点3速度调整区分快速移动速度与测量速度快速移动可设置为最高速度以提高效率测量速度根据精度要求设置,高精度测量应降低速度至30-50mm/s扫描测量速度通常为5-15mm/s速度与精度成反比,需要权衡4程序优化减少不必要的测头提升动作,优化移动路径缩短测量时间将重复性操作编写为子程序,提高代码可维护性添加注释说明关键步骤使用变量与循环结构,增强程序通用性,实现参数化测量数据导出与报告生成测量数据格式报告模板使用软件支持多种数据导出格式,满足不同应用需求:软件提供多种预设报告模板,包括尺寸报告、形位公差报告、统计报告等用户可根据企业标准自定义报告模板,设置公司logo、TXT/CSV:纯文本格式,可用Excel打开分析报告格式、数据显示方式等PDF:标准报告格式,便于打印与存档IGES/STEP:三维数据格式,用于CAD对比结果分析技巧DXF:二维图形格式,用于工程图标注XML:结构化数据,便于系统集成重点关注超差项目,用红色或警示符号标注对比名义值、实测值与公差范围,计算Cp/Cpk过程能力指数分析误差分布规律,判断是系统误差还是随机误差误差评估方法测量不确定度评估应考虑设备精度、环境因素、操作人员、测量方法等影响因素使用GUM法或蒙特卡洛法计算扩展不确定度定期进行测量系统分析MSA,确保测量系统可靠性第五章测头校准与更换实操测头是三坐标测量机的核心部件,直接影响测量精度掌握测头的类型、拆装、校准技巧是每位操作员的必备技能测头类型与功能介绍接触式触发测头扫描式测头自动换头系统当测头接触工件表面时,通过测头与工件表面保持连续接通过自动换头架Rack实现机械或光学开关触发信号,记触,实时采集坐标数据,形成多个测头的快速切换,无需人录接触点坐标精度高、重点云适用于复杂曲面、自工干预系统可存储4-8个复性好,适用于点位测量常由曲面的测量与逆向工程测头,包括不同长度、不同角用于孔、轴、平面等规则几扫描速度快,数据密度高,但度的测针组合大幅提高测何要素测量触发力可调,一对环境与操作要求较高常量效率,特别适合复杂零件的般为

0.1-

0.5N用于模具、叶片、车身覆盖批量测量件测量测头拆装步骤演示准备专用工具使用海克斯康提供的测头拆装扳手或专用工具,切勿使用普通扳手或钳子准备好防静电手套、无尘布、测头保护盒确保工作台清洁,避免灰尘污染测头接口逆时针旋转拆卸一手固定测头座,另一手使用专用扳手逆时针旋转测针接头感觉到松动后,用手轻轻取下测针组件避免用力过猛或倾斜受力,防止螺纹损坏检查测头接口与测针接口螺纹是否完好清洁接口表面用无尘布蘸少量无水酒精,轻轻擦拭测头座与测针的螺纹接口去除油污、灰尘与手印检查接口O型圈是否老化或损坏,必要时更换确保接口清洁干燥后再安装新测针安装新测头并锁紧将新测针对准接口,顺时针手动旋入至感觉阻力使用专用扳手继续拧紧,直至听到或感觉到咔哒声,表示已锁紧到位不要过度拧紧,避免损坏螺纹安装后检查测针是否松动,轻轻摇晃确认牢固性安全警示•拆装前必须关闭伺服电源•测头移至安全高度位置•严禁用手直接触摸宝石球•拆下的测头妥善保管校准流程实操要点标准球选择校准球应使用陶瓷或硬质合金材质,球度误差≤

0.001mm直径常用规格为25mm或30mm,需定期送检校准使用前检查球体表面无划痕、锈蚀或污染球座应牢固固定在工作台上,避免移动校准球保养每次使用前后用无尘软布擦拭避免手指直接接触球面,应使用专用夹持工具存放时用防尘罩保护,防止灰尘沉积定期用酒精清洁,去除油脂与指纹发现球面划伤或磨损应及时更换,确保校准基准准确性校准数据记录建立测头校准档案,记录每次校准的日期、时间、操作人员、环境温度、校准结果包括测头半径、形状误差、标准偏差等关键参数绘制校准趋势图,监控测头性能变化超差或异常时及时分析原因并采取纠正措施校准异常处理形状误差超过

0.002mm时,首先清洁校准球与测头宝石球检查测针是否松动或弯曲重新校准仍超差,更换测针或检修测头记录异常情况与处理措施,填写设备维护记录表,必要时联系技术支持第六章测量实操案例分享通过典型案例的学习,可以快速掌握不同类型零件的测量技巧与注意事项,积累实践经验,提升问题解决能力汽车零部件测量案例案例背景某汽车发动机缸体铸件,材质为铝合金,需要测量多个孔系的位置度、垂直度以及关键尺寸零件重量约15kg,外形尺寸450×350×280mm关键尺寸测量流程01坐标系建立采用3-2-1法建立工件坐标系Z轴以底面为基准面3点,Y轴以侧面为基准面2点,X轴以端面为定位面1点确保基准面清洁平整,测量点分布均匀02孔系测量测量各加工孔的直径、位置坐标每个孔测量8个点,分布在上中下三层记录孔的圆度、圆柱度误差计算孔间距与位置度偏差03形位公差评定评定关键孔的垂直度、平行度、位置度公差与CAD模型对比,生成偏差色谱图标注超差项目,分析原因加工误差、夹紧变形、测量误差常见问题•铝合金材质软,夹紧力过大导致变形•铸造表面粗糙,测量点选择困难•孔内有毛刺影响测量精度•零件温度与环境温度差异大解决方案使用柔性夹具或真空吸盘,减小夹紧力•测量加工表面,避开铸造表面•测量前清理孔内毛刺与切屑精密机械零件测量多点测量策略数据对比分析公差分析技巧对于高精度零件公差≤

0.01mm,单点测量无法真实反映形状误差采用多点均匀分布策略:圆测量6-12点,平将测量数据与图纸公差对比,计算实际偏差、公差范围、合格率使用统计过程控制SPC方法,绘制控制图监形位公差包括形状公差直线度、平面度、圆度、圆柱度和位置公差平行度、垂直度、倾斜度、位置度位面测量9-16点,圆柱测量12-24点通过最小二乘法拟合理想几何元素,评定形状误差控加工过程稳定性对于批量零件,计算Cp、Cpk过程能力指数,评估加工设备精度置公差评定需建立基准体系使用软件自动评定功能,输出符合国标的检测报告重点关注超差项目的原因分析复杂曲面扫描应用点云数据处理简介扫描获得的点云数据需要经过处理才能用于分析主要处理步骤包括:数据清理1去除噪点、野点、重复点使用滤波算法平滑数据,减少测量噪声影响扫描测头使用技巧点云配准扫描测头适用于模具、叶片、车身覆盖件等复杂曲面测量与触发测头相比,扫描测头可连续采集数据,获得高密度点云,完整描述曲面形状2设置扫描参数将点云数据与CAD模型对齐,建立对应关系使用最佳拟合算法最小化整体偏差扫描速度通常为5-15mm/s,速度越慢精度越高采样密度根据曲率变化设置,曲率大的区域密度增加扫描线间距一般为

0.5-2mm偏差分析3规划扫描路径计算点云与理论模型的偏差,生成色谱图不同颜色代表不同偏差范围,直观显示加工误差分布曲面扫描路径包括平行线扫描、径向扫描、螺旋扫描等选择合适的扫描策略,确保覆盖全部测量区域避免测头与工件发生干涉碰撞曲面重构控制接触力4基于点云数据重构NURBS曲面,用于逆向工程或CAD模型修正扫描时测头始终与工件表面接触,接触力控制在

0.5-

1.5N接触力过大会使柔性零件变形,接触力过小会失去接触导致数据丢失第七章维护保养与故障排查定期维护保养是确保设备长期稳定运行的关键了解常见故障现象与处理方法,能够快速恢复生产,减少停机时间日常维护要点导轨面清洁与润滑测头保护与存放每日清洁:使用高织纱纯棉布+无水酒精清洁三轴导轨表测头是最精密最脆弱的部件,需特别保护使用后立即套面,去除灰尘与油污从一端向另一端单向擦拭,避免二次上防尘保护罩,防止灰尘沉积拆下的测针应放入专用保污染定期润滑:每月对导轨滑块加注专用润滑脂,保持运护盒,避免碰撞与跌落定期检查测头宝石球有无磨损、动顺畅润滑前应彻底清洁,避免混入杂质检查气浮导脱落或污染发现异常及时更换,不要勉强使用损坏的测轨气路,确保无泄漏头建立测头档案,记录使用时间与校准历史软件系统更新与备份软件更新:定期检查海克斯康官网,下载最新版本软件与补丁程序更新前阅读更新说明,了解新增功能与修复内容数据备份:每周备份测量程序、校准数据、配置文件到服务器或移动硬盘采用增量备份策略,保留多个版本以防数据损坏测试备份数据的可恢复性,确保关键时刻能够恢复维护计划建议每日:清洁导轨,检查气源压力,校准测头每周:清洁工作台,检查电缆连接,备份数据每月:润滑导轨,检查测头磨损,清洁光栅尺每季度:全面检查,精度校验,联系厂家服务每年:大修保养,更换易损件,精度重新标定常见故障及处理方法设备异常报警解析机械卡滞与电气故障排查三坐标测量机具有完善的报警系统,及时提示操作人员注意异常情况常见报警类型包括:机械故障表现轴运动不顺畅、有异响、卡滞、抖动可能是导轨磨损、滑块缺油、传动带松动、丝杠损坏排查步骤:手动推动各轴,感受阻力是否均匀清洁润滑1导轨,检查传动部件磨损情况轴运动报警电气故障表现X轴超程、Y轴跟随误差过大等原因可能是碰到行程限位、导轨卡滞、伺服参数异常处理:手动反向移动脱离限位,检查导轨有无障碍物,清洁润滑导轨面伺服电机不转、编码器报警、控制系统死机、软件无法通信可能是电缆损坏、接触不良、电源故障、控制卡故障排查步骤:检查电源指示灯,检查电缆连接,重启控制系统,查看错误日志2测头报警测头触发异常、测头未校准等原因可能是测头碰撞损坏、电缆松动、校准数据丢失处理:检查测头外观,重新插拔电缆,执行测头校准程序3气源报警气压不足、气浮导轨异常等原因是空压机停机、气源阀门关闭、管路泄漏处理:检查气源压力表,打开阀门,检查管路接头有无泄漏安全操作规范与培训总结安全第一操作人员必须经过专业培训并考核合格后方可独立操作设备严禁未经培训的人员使用三坐标测量机,避免设备损坏与人身伤害关键安全规范培训总结1操作资格要求通过本次海克斯康三坐标测量机培训,我们系统学习了:必须经过系统培训,掌握设备原理、操作流程、安全规范通过理论考试与实操考核,获得操作资格证书定期参加再培训,更新知识与技能•设备结构、技术参数与工作原理2严禁非授权使用•标准操作流程与安全规范•测量软件使用与编程技巧设备应设置操作权限,非授权人员不得擅自使用参观人员应在操作员陪同下保持安全距离实习人员在指导教师监督下操作,不得单独使用设备•测头校准与更换实操技能3人身安全保护•典型案例分析与问题处理•日常维护保养与故障排查操作时身体各部位不得进入导轨运动区域,避免被夹伤长发应束起,不要佩戴手表、戒指等饰物穿着合体工作服,不要穿拖鞋或高跟鞋8304紧急停机流程培训章节课程卡片遇到紧急情况,立即按下急停按钮红色蘑菇头按钮急停后设备断电锁定,需查明原因并消除隐患后才能复位定期测试急停功能是否有效系统全面的课程体系丰富详实的培训内容100%安全意识始终将安全放在第一位持续提升培训只是起点,真正的技能提升需要在实践中不断积累经验建议:•多练习实际测量操作,熟练掌握各项技能•阅读设备手册与技术资料,深入理解原理•参加进阶培训课程,学习高级功能与技巧•与同行交流经验,学习最佳实践•关注行业动态,了解最新测量技术精密测量是现代制造的眼睛,掌握先进的测量技术,就掌握了质量控制的核心能力。