三坐标用CHORUS软件对大型机进行精度校准.docx

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三坐标用CHORUS软件对大型机进行精度校准

用CHORUS软件对大型机进行精度校准

CHORUS软件是BROWN&SHARPEDEA公司的一种测量软件，主要用于BRAVO、VENTO、DELTA等大型三坐标测量机。

对这些大型机的精度检定也采用此软件。

第一部分21项误差补偿的检定

补偿软件的使用

补偿软件是在安装CHORUS软件时同时安装到计算机中的，其文件名为comp.exe，存在C:

\DEA\CHORUS\SYSTEM目录下。

运行此软件前必须先运行CHORUS软件，联机使测量机回零，然后退出CHORUS，运行comp.exe文件，如图1：

出现一个名为DEAComp的Windows图框点击开锁出现图2，选择联机，则图框变为图3，

此时点击坐标值则出现当前坐标显示，点击打印机则出现一对话框让你输入打印表头，点击STOP则退出此软件。

进入测量补偿软件需点击有测量机和刻度尺图样的图框，然后出现图4对话框，让你输入X、Y、Z三轴的Step（测量步长）和Stroke（行程总长），并且选择arm1或arm2（DELTA、VENTO等机器只有arm1，BRAVO有arm2），选好后点击OK出现图5所示名为COMPTableEditor的图框。

此图框中File下拉菜单可以选择save保存补偿数据和quit退出软件。

大字1表示arm1，如是arm2则是2。

CNCmovement有两个选项，选Off可以使用操纵杆操纵测量机，选On进入CNC状态，此时点击下面图表中的Step栏下的各个位置，测量机将自动运行到此位置。

Xoffset、Yoffset、Zoffset三个值，对桥式测量机是检测激光时移动的激光镜头中心与Z轴底面之间的距离，对水平臂检测激光时移动的激光镜头中心与测量机旋转腕（如IW43）的Pitch的旋转中心的距离，这三个值具有方向性，同被检测量机坐标轴方向相同，在输入值后，必须在CNCmovement为On时点击Apply使其起作用。

图框中间的图表是单轴的各种误差值，每项必须在检测结束后手工输入。

最下方的一行，X、Y、Z分别表示三轴的误差，Squar表示垂直度误差，Sink没有使用，Goto可以使测量机运动到指定位置，此处Goto输入的值为相对位置值。

21项误差的测量方法和测量顺序

1．RXX

RXX的测量方法同我们通常采用的方法相同，即用水平仪进行检测。

首先确定所需水平仪的精度，选择合适的精度，然后将水平仪沿Y轴方向固定，等数值稳定后，读取水平仪的初始值，运行机器，在每个位置水平仪读数和初始值的差就是测量机X轴的自转值，注意要正确判断自转的方向。

2．RXY

RXY的检测有两种方法：

✧用激光检测，方法与我们相同，只是需要人工记录数据，然后输入到表格中。

需要注意的是，在记录数据之前首先要判断角摆的方向，并且激光显示器显示的角摆值的单位是角秒/米，而表格中自转和角摆的单位是μm/m，因此在使用激光进行检测时，从显示器上记录的数值不能直接输入到表格中，需要有一个单位转换的过程。

（1角秒/米=5μm/m）

✧用水平仪检测，将检测RXX时的水平仪水平旋转90度，使其由沿Y轴方向变为沿X轴方向，首先判断角摆RXY的正方向，记录X轴在零点位置时水平仪的读数A1，其他各个位置的水平仪的读数为A2，则X轴在零点的RXY值为0，其他各个位置的RXY值为A2-A1。

3．

RYY

RYY的测量方法同我们通常采用的方法相同，即用水平仪进行检测，方法同RXX。

4．RYX

RYX的检测有两种方法：

✧用激光检测，方法与我们相同。

✧用水平仪检测，将检测RYY时的水平仪水平旋转90度，使其由沿X轴方向变为沿Y轴方向，首先判断角摆RYX的正方向，记录Y轴在零点位置时水平仪的读数A1，其他各个位置的水平仪的读数为A2，则Y轴在零点的RXY值为0，其他各个位置的RYX值为A2-A1。

5．RZX

RZX的检测有两种方法：

✧用激光检测，方法与我们相同。

✧用水平仪检测，将水平仪水平沿Y轴方向摆放，首先判断角摆RZX的正方向，记录Z轴在零点位置时水平仪的读数A1，其他各个位置的水平仪的读数为A2，则Z轴在零点的RXY值为0，其他各个位置的RZX值为A2-A1。

6．RZY

RZY的检测有两种方法：

✧用激光检测，方法与我们相同。

✧用水平仪检测，将水平仪水平沿X轴方向摆放，首先判断角摆RZY的正方向，记录Z轴在零点位置时水平仪的读数A1，其他各个位置的水平仪的读数为A2，则Z轴在零点的RXY值为0，其他各个位置的RZY值为A2-A1。

7．RXZ

RXZ的检测方法有两种，均是采用激光：

✧

用普通角摆镜头检测，方法与我们相同。

✧用位置度镜头检测，原理如图6所示。

方法为在Y1位置检测一遍X轴的位置度X1，在Y2位置再检测一遍X轴的位置度X2，则RXZ=（X1-X2）/（Y2-Y1），输入RXZ值以后，再重新在Y1和Y2位置再检测X轴位置度，此时两位置的位置度应该相同。

8．RYZ

RYZ的检测方法有两种，均是采用激光：

✧用普通角摆镜头检测，方法与我们相同。

✧用位置度镜头检测，方法同RXZ。

9．RZZ

RZZ的检测有两种方法：

✧用千分表和角尺配合检测，首先找到一个大于等于Z轴行程的角尺，将其沿Y轴方向放置于水平面上，将千分表表头靠在角尺工作面上，调整好位置，上下运动Z轴，记录千分表数据，然后角尺位置不动，以角尺位置为对称中心将Z轴沿X轴方向移动到相反方向，再次测量，两次测量值的差值与X轴移动的距离（即表杆长度的两倍）的商就是RZZ。

✧用激光检测，原理如图7所示，方法为首先在X1位置做一遍TZY，得到直线度Z1，然后在移动的X轴到X2位置，激光镜头位置不变，通过在X方向加加长杆保持移动的镜头位置不变，再在X2位置做一遍TZY，得到直线度Z2则RZZ=（Z1-Z2）/（X1-X2），输入RZZ值以后，再重新在X1和X2位置再检测TZY此时两位置的直线度应该相同。

10．TZY

TZY的测量方法同我们通常采用的方法相同，即用激光进行检测。

从激光显示器中读到的数据不是直线度的数值，需要利用这些数据计算出轴的直线度。

计算方法是先判断直线度的方向，然后记录各点的数据Z1，记录完毕后，以开始点（零点）和终止点为两个端点做一条线，计算出各个位置的理论数据Z2，则TZY=Z1-Z2。

输入直线度数值后，应再走一遍，此时显示器显示的数值应与理论值Z2相同。

原理如图8所示。

需要注意的是，由于直线度调节时的误差，同一直线度检测，多次检测可能会出现显示器显示的终止点的最大值相差较大，通过实验表明此种差距不影响直线度的数据。

详见下面的图表。

11．TZX

TZX的测量方法同我们通常采用的方法相同，即用激光进行检测。

12．TXY

TXY的测量方法同我们通常采用的方法相同，即用激光进行检测。

13．TXZ

TXZ的测量方法同我们通常采用的方法相同，即用激光进行检测。

14．TYX

TYX的测量方法同我们通常采用的方法相同，即用激光进行检测。

15．TYZ

TYZ的测量方法同我们通常采用的方法相同，即用激光进行检测。

16．TXX

TXX的测量方法同我们通常采用的方法相同，即用激光进行检测，记录数值，输入补偿数据后进行一遍校验。

17．TYY

TYY的测量方法同我们通常采用的方法相同，即用激光进行检测，记录数值，输入补偿数据后进行一遍校验。

18．TZZ

TZZ的测量方法同我们通常采用的方法相同，即用激光进行检测，记录数值，输入补偿数据后进行一遍校验。

19．XY

检测垂直度必须将CHORUS软件和补偿软件结合使用，XY是用量块来测量修正的，（用量块调整垂直度的程序的使用方法见后面的章节）方法同我们的方法相同，在XY平面测量同一量块在两条对角线位置的长度，然后根据两个长度的差值计算出XY平面的垂直度，输入补偿数值后再进行测量，直到两长度基本相同为止。

计算方法是XY=（T-R）/L，其中L为测量量块的长度。

需要注意的是在轴的不同位置垂直度不可能完全相同，但垂直度的补偿系数每个方向都只有一个，因此垂直度的调节要在机器中间位置进行。

20．XZ

XZ的调节方法与XY相同。

21．YZ

YZ的调节方法与XY相同。

最后21项误差补偿全部完成以后，所有数据均存在C:

\DEA\CHORUS\DATA目录下的文件中。

其中arm1对应的文件名为Gcmp1.dat，其中arm2对应的文件名为Gcmp2.dat，这两个文件不是ASCII码文件，不可以直接用记事本（NOTEPAD）打开编辑，但同目录下同时还生成两个与补偿文件同名但扩展名为asc的文件，这两个文件可以直接用记事本（NOTEPAD）打开编辑，但对测量机补偿不起什么作用，只是为了打印出备份的补偿数据用的。

注意：

Ø激光测量，采用的是HP或RENISHAW的双频激光干涉。

Ø在检测激光之前不要忘记准备好温度传感器，并且输入光栅温度膨胀系数。

Ø检激光需要拆除测头，如采用RENISHAW测头，需将CHORUS软件的CONTROLPANEL中的测头设置改为FIXED。

如采用TF测头，则不需要改变设置。

Ø计算机使用的操作系统是WindowsNT。

Ø整个精度校验过程使用的软件为CHORUS2.0版。

第二部分测量机综合误差的检定

对综合误差的检定BROWN&SHARPEDEA公司有自己的专用服务程序，这些程序都是CHORUS软件的程序。

CHORUS软件的检测程序和TUTOR一样是用服务软盘安装的，安装的缺省目录是C:

\DEA\CHORUS\USER。

安装结束后在C:

\DEA\CHORUS\USER目录下可以找到一些扩展名为DMI的文件，它们是CHORUS软件可执行程序*.DME程序的源程序。

*.DMI文件为ASCII码文件，可以直接用NOTEPAD打开编辑，而*.DME文件不可以。

*.DMI文件必须用CHORUS自带的DMISCOMPILER编译成*.DME文件才可以使用。

有点象TUTOR中的*.TSC文件编译成*.TEC文件，在C:

\DEA\Chorus\System目录下有一个名为Vbcmp.exe的文件，运行此软件就可以将*.DME文件编译成*.DME文件。

专用程序列表

以下部分完全拷贝自安装文件Indi.txt。

IlPakagedeiPPdicollaudoecertificazioneCHORUSNT:

--------------------------------------------------------

DescrizioneARM1ARM2Note

-----------------------------------------------------------------

PPdiqualificaTastatori

-----------------------------------------------------------------

QualificaPHmandrino

verticalescatolatoXCSP002Creaitool988-999MdM

QualificaPH/WRIST

mandrinoverticale

flessibileQPVSiappoggiaadunfiledi

predisposizionePOSQUA.QUA

QualificaPH/WRIST

mandrinoorizzontaleXCDP002Creaitool990ARM1

flessibileCreaitool890-891ARM2

+leggePOSQUA1.QUAARM1e

POSQUA2.QUAARM2

-----------------------------------------------------------------

PPGenerici

-----------------------------------------------------------------

TerneARM1/ARM2XCDP0009posinCNC

TerneARM1/ARM2XCDM000Terneinmanuale

Stress+opzLASERXCSP003XCDP003Movimdistress

BlocksingoloXCSP004XCDP004Mis.senzaoutfiles

AnelloXCSP008XCDP008Reportlocalestrutturato

Ball_bargenericoXCSP00BXCDP00BfilesperB89OUT.EXE

Dinamicaper85pt.XCS3120XCD3120

PosizionapolsiIWWRISTPosapitch/rollvoluti

Calcolocedimenti

VENTOoBravoNTCEDIM.EXEScrivefilescedimenti

LetturadataVEDI.EXELanciatodaiPP

-----------------------------------------------------------------

PPperCertificazioneanorme

-----------------------------------------------------------------

ConfiguratoreXMAIN_1XMAIN_2Scrivefilesdiappoggio

Mis.lunghezzaXCSBLOCXCDBLOCMispakedblocks

Mis.lunghezzaXCSKOBAXCDKOBAMisKOBASTEP

ProbingtestISOXCSRISOXCDRISO25ptsusfera

ProbingtestVDIXCSVVDIXCDVVDI49ptsusfera

B89Vol.perform.XCS89BBXCD89BBMisball_bar

B89ProbingtestXCS89PTXCD89PT50ptsusfera

B89Repeatab.edriftXCS89RPXCD89PTMsferaripeodrift.

ReportISO/VDI/CMMAWR3.EXEGestiscetuttigliSTD

ReportB8915pos.B89OUT.EXEB89Sommario15pos.

-----------------------------------------------------------------

TavolarotanteIndexabile

-----------------------------------------------------------------

MainmenuRT_MENUPerRTindex.

CalibrazionetavolaRT_CALIDefinizionedellaRT

Mis.suRTverificheRT_SERVICEMis.blockesferatest

centrotavola

Mis.sferepertestCMMA/ISORT_CMMA2sferesullaRT

-----------------------------------------------------------------

TavolaRotantecontinua

-----------------------------------------------------------------

CalibrazioneeverificaCRT_DOC.txtDescrizionedeiPPCRT*

PredisposizioneCRT_DEFDefinizioneCRT

CRT_UPDATRidefinizionedafile

CRT_INITMissferaesterna

perrecuperoriferimento

ASSEY/centrotavola.

MainmenuCRT_SERVICERerRTcontinua.

Calibrazione,testcentro

eCMMA

TestcentroCRT_BPPMisBlockconCRT

-----------------------------------------------------------------

PPperISO10360Versioneprecedente

-----------------------------------------------------------------

ConfiguratoreXISOMAINGeneraifilesdiappoggio

ProbingtestXC42100Mis.Sferaper25punti

Mis.lunghezzaXC422P0SuPakedBlocks

Mis.lunghezzaXC422K0SuKOBA

Mis.lunghezzaXC422S0Singoloblocksemis.e`

Fuoritolleranza

REPORTISO_02.EXEGeneraFILESperstampa.

以上程序中许多文件名只相差一个字母，S表示SINGLEARM，D表示DOUBLEARMS。

测头校验

1.桥式测量机测头校验

桥式测量机测头校验使用的程序名为XCSP002.DME。

运行程序过程如下：

依照提示将测头移动到标准球的上方，就可以开始自动测量。

程序中自动校验的测头位置存在C:

\DEA\CHORUS\USES\Posqua.qua文件中，文件内容如下：

ES.FORMATOFILEPERQUALIFICAAUTOMATICA（leprime2righepercommenti）

POSIZ.ROTAZ.PITCHROTAZ.ROLL

100

222.5+30

322.5-30

422.5150

522.5-150

690180

7900

89090

990-90_

以上文件内容是可以编辑的。

校完测头后生成测头编号从987—999的多个测头位置，同时打印出这些位置的测头校验结果，如下表所示：

Tool_nr

Pitch

Roll

Tip_rad

Tip_Apt

Vol.direc

990

0

0

3.988121

-Z

991

30

150

3.991379

Vol

B1-E1

992

30

30

3.993639

Vol

A1-H1

993

30

-30

3.997572

Vol

D1-G1

994

30

-150

3.995018

Vol

C1-F1

995

45

-90

3.995515

Vol

Diag.Y-ZPos.1

996

45

0

3.991083

Vol

Diag.Z-XPos.2

997

45

90

3.993673

Vol

Diag.Y-ZPos.2

998

45

180

3.999784

Vol

Diag.Z-XPos.1

999

90

180

3.991110

-X

987

90

90

3.996463

+Y

988

90

0

3.996009

+X

989

90

-90

3.994997

-Y

MeansofTooltipradius=3.994182

同时测头存入了名为csp00200002.dmo文件中。

2．水平臂式测量机

量块校验（CMMA标准）

1．桥式测量机

桥式测量机的量块测量采用单块量块测量，使用的程序名为XCSP004.DME。

运行程序过程如下：

Controlkind{manual=（0）–motorized=

（1）}1

Measuringspeed[%]?

25

Positioningspeed[%]?

50

Approachdistance（reg）[mm]?

10

WARNING:

NowiloadtheQUALI.TIPTool_file...

Ifthisfilenotexist,youmustcreateit

RunningTheMeasurementInitializationoption

OnMAIN/MainmenuifFIXEDprobe

OR

RunningCSP002Part_programifINDEXprobe

__________________________Confirm[y/n]y

PHqualifiedcode{988..999}[nr]?

990

__________________________Confirm[y/n]y

Numberofmeasuringrepeatition{max10}[nr]?

3

Volumetricposition{max20char}[nr]?

xy

Blocktruevalue[mm]?

700

+-----------------------------+

|3*|

||

|*12*|

+–––––––––––––―

TaketreepointsanticlockwiseontheBlockuppersurface

此程序为量块测量程序，垂直度调整和最终综合精度的检定都可以用此程序。

结果输出格式如下：

BLOCKGAUGEMEASUREMENT===============================================

-----------------------------------------------------------------ppcsp0