基于PC-DIMS脱机软件的海克斯康三坐标机脱机编程软件手册。

一、前言
PC-DMIS软件+：SNCM220，是目前全球最强大的测量机软件之一，其各种扫描功能可以实现自动测量，学
习功能可以实现联机测量编程。联机测量编程有以下缺点:

1)占用测量机，减少了测量机的有效工作时间，加大了测量成本；

2）不能使测量头按曲面法线方向移动测量被测点；

3）不能对测量路径进行优化。
自由曲面测量路径的优化问题直接关系到CMM的工作效率。在CMM对工件进行测量时，必须为测头找到一条合理、可靠的运动路径，即在测头的移动中不与其它工件或夹具发生碰撞的前提下，获得到达终点的最优路径。在具体的测量工艺规划中，测量路径优化可分为两种情形：第一种是测量面的测量顺序优化，以减少测头在测面间移动的路径长度。第二种是同一测量面上测点的测量次序优化，以减少测头在测点间移动的路径长度。对于一种情形，测量面之间应该加虚点,如图1中C点。计算虚点时主要应考虑以下几个方面：首先是安全，即从本测量点移动到下一个测量点的途中测头不应与工件发生干涉；其二是路径短，即根据坐标测量机的加减速特性，测头能以最短的时间到达下一个测点；其三是移动路线自然。图1比较了三种由于插入虚点不同而生成了不同的测量路的结果，显然
图1(b)比较合理。

   本文就测量机脱机编程实现过程进行研究。
   二、实现方案
   三坐标测量分为检测模式测量和反求模式测量。由于反求模式不能在测量之前做出零
件的理论模型，所以对于脱机测量编程仅仅针对检测模式。
首先根据被测零件的图纸在CAD/CAM 集成软件系统上做出零件的理论模型，根据模型
对零件的测量路径进行规划，计算出测量点和虚点的坐标和法向矢量，并根据测量机的测量移动次序把测量点及虚点编辑成测量机移动控制点数据文件（文本文件），其格式是每行7 个数据（见附1），格式如下：
TP1 X1 Y1 Z1 I1 J1 K1
TP2 X2 Y2 Z2 I2 J2 K2
TP3 X3 Y3 Z3 I3 J3 K3
…
其中：TP 为标识，TP=1 时，点为测量点；TP=2 时，点为移动点（虚点）；TP=0 时，
测量结束；TP 为其他值时，该行不起作用。
X、Y、Z 为测量点的理论坐标。
I、J、K 为测量点的法向矢量，测量机将沿该方向移动对该点进行测量。
第二步编写测量机控制测量程序（见附2），该程序是一个通用程序。主要是利用
PCDMIS 文件输入输出指令对控制测量点文件和数据输出文件进行操作。步骤如下:
1、利用指令“FILE/OPEN”打开输入输出文件；
2、利用指令“FILE/READLINE”按行读输入控制测量点文件；
3、如果TP=1，测量该点；并把测量数据利用指令“FILE/WRITELINE”按格式写入测量数据输出文件；执行完后转入2；
4、如果TP=2，移动到该点；执行完后转入2；
5、如果TP=0，测量结束。
测量数据输出文件格式可以根据自己需要确定格式。本文要求的格式是CAD/CAM 集成
软件系统UG 可以读入的文本格式，其中文件类型为：*.dat,见附3，格式如下：
X1 Y1 Z1
X2 Y2 Z2
X3 Y3 Z3
…
目前由于测量曲面时测量头半径补偿技术还不过关，因此三坐标测量时不对测头半径
进行补偿，测量数据是测头球心坐标。因为有理论数字模型，把测量曲面得到的测头球心点的坐标值输入CAD 系统。然后查询得到测头球心点到理论曲面的距离d，比较d 与测头半径r 来判断曲面是否合格。假设被测曲面允许误差是δ，当d − r < δ 时，该曲面合格，否则被测曲面的误差超出设计要求。另外，当 d>r 时，说明被测曲面相对理论曲面偏厚，从加工的角度来说，该被测曲面还有加工余量；当 d<r 时，说明被测曲面相对理论曲面偏薄，从加工的角度来说，该被测曲面已过切。
三、结论
本文所述的测量机脱机编程方案已在实际测量中应用。测量控制数据文件通过UG 获得，减少了测量机联机编程时间，提高了测量机工作效率，降低了成本。
附1：PCDIMS 测量程序输入文件
2 160.2 500.99 -400.22 0 0 1
1 180.254 578.476 -419.787 0 0.707 .707
1 180.54 578.476 -419.787 0 0 1
1 180.354 578.476 -419.787 0 0 1
1 180.154 578.476 -419.787 0 0 1
0 0 0 0 0 0 1
附2:PCDIMS 测量控制程序：

PART NAME : 1
REV NUMBER :
SER NUMBER :
STATS COUNT : 1
STARTUP =ALIGNMENT/START,RECALL:, LIST= YES
ALIGNMENT/END
MODE/DCC
LOADPROBE/NWPU
TIP/T1A0B0, SHANKIJK=0, 0, 1, ANGLE=0
FORMAT/TEXT,OPTIONS,HEADINGS,SYMBOLS, ;NOM,MEAS,DEV,DEVANG, , ,
FPTR1 =FILE/OPEN,D:\1-OUT.TXT,WRITE
FPTR =FILE/OPEN,D:\1-IN.TXT,READ
REPEAT =LABEL/
V1 =FILE/READLINE,FPTR,{TP}+" "+{XX}+" "+{YY}+" "+{ZZ}+" "+{II}+" "+{JJ}+"
"+{KK}
IF/TP==2
MOVE/POINT,XX,YY,ZZ
END_IF/
IF/TP==0
GOTO/END
END_IF/
IF/TP==1
PNT1 =AUTO/VECTOR POINT, SHOWALLPARAMS=YES
THEO/XX,YY,ZZ,II,JJ,KK
ACTL/210.203,422.334,-211.894,0,0.7071068,0.7071068
TARG/XX,YY,ZZ,II,JJ,KK
THEO_THICKNESS = 0, RECT, SNAP = NO ,$

AUTO MOVE = YES, DISTANCE = 15
DIM LOC1= LOCATION OF POINT PNT1 UNITS=MM ,$
GRAPH=ON TEXT=ON MULT=1.00 OUTPUT=BOTH
AX NOMINAL MEAS DEV
END OF DIMENSION LOC1
ASSIGN/VV1 = PNT1.DEV
ASSIGN/VV2 = PNT1.X
ASSIGN/VV3 = PNT1.Y
ASSIGN/VV4 = PNT1.Z
FILE/WRITELINE,FPTR1,"P="+VV2+" "+VV3+" "+VV4
END_IF/
GOTO/REPEAT
END =LABEL/
附3：PCDIMS 测量数据输出文件
180.253 578.772 -419.49
180.539 578.482 -419.786
180.354 578.48 -419.792
180.154 578.48 -419.786

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