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在机测量软件

源自30年三坐标测量经验的在机测量软件
成功将“实验室测量”搬到“机床测量”

关于在机测量

制造过程中的检验痛点

1精度与效率的悖论

高精度测量（如三坐标）往往排队工件多任务重导致速度慢，检测成为生产流程的“瓶颈”

2“离线测量”与加工环节脱节

传统的“加工-送检-等待报告-重新装夹-调整机床-再加工-再测量"流程存在严重的精度丢失

3对操作员技能和经验的高度依赖

测量结果的准确性与操作员的技能、经验和责任心强相关

4测量数据利用率低

测量数据通常以纸质报告或独立的电子表格形式存在，与设计-加工-检测-校准的整个流程 没有实现数智互联

在在机测量的核心价值

  • 高效自动化

    替代人工找正与千分表操作，支持宏程序快速定位零件坐标系.

    粗加工后实时测量余量，自动修正精加工参数.

  • 柔性适配能力

    支持配做与定制化加工需求，测量数据实时写入机床变量.

    通过CAD提取测量点，动态调整测量路径.

  • 高精度替代方案

    完整形位公差检测能力，对标三坐标测量机（CMM）.

    基于NC测量软件实现复杂几何特征分析.

应用场景

螺旋线模块 了解更多

系统要求：三/四/五轴数控加工中心

在机测量螺旋线，输出导程和分度误差

功能描述

  • 基于螺旋线的定义，不能简单的在产品CAD模型上提取测量点

  • 需要专门的软件模块生成螺旋线测量路径，保证所有测量点在等半径上测量，否则测量无效

  • 可以测量的参数包括导程误差，以及多头螺旋之间的周节误差和周节累计误差

案例

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盘凸轮模块 了解更多

系统要求：三/四/五轴数控加工中心

输出单个盘凸轮的型线误差，可以计算圆推和平推的升程；

多个盘凸轮之间的角度误差

功能描述

  • 基于凸轮类型的工件进行凸轮轴或者盘凸轮的测量

  • 计算任意偏心和直径的滚推的升程，平推的升程，盘凸轮的角度误差，凸轮轴上各个凸轮之间的角度误差等

案例

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圆柱凸轮模块 了解更多

系统要求：三/四/五轴数控加工中心

测量圆柱凸轮的上下曲线，或者中心滚子的升程

功能描述

  • 保持半径不变，测量圆柱凸轮的上下曲线，并可以计算出滚子中心的升程与角度对应数据

案例

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圆柱齿轮模块 了解更多

系统要求：三/四/五轴数控加工中心

渐开线圆柱齿轮（内齿/外齿，直齿/斜齿/人字齿），以及渐开线花键的测量

功能描述

  • 渐开线齿轮工件的测量，测量流程和测量参数等效于齿轮检测中心

  • 可以输出齿轮的齿形误差，齿向误差，齿距和误差和累计误差，齿厚和跳动

  • 可以专门输出螺旋角，渐开线等特殊参数

案例

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多角度头在机测量 了解更多

系统要求：三/四/五轴数控加工中心

多角度头同时测量一个零件时候的解决方案

功能描述

  • 当多角度头之间进行转换的时候，没有精度保证，需要重新校准测头。

  • 该模块提供了多角度头的校准和测量，保证多个角度头的数据统一，数据合并操作，统一输出测量报告

  • 典型的应用是三轴机床配角度头，加工五面体箱体

案例

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实时联机测量 了解更多

系统要求：三轴FANUC数控加工中

支持FANUC系统直接输出数据到在机软件

功能描述

  • 实现实时高要求，动态展示在机测量

  • 在机软件与机床同步显示运动路径，测量过程，测头和工件之间的关系，一比一对应显示

  • 测量数据直接进入在机测量软件，实时评估测量结果

工件类型

  1. 三轴机床

案例

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机床精度认证 了解更多

系统要求：三/四/五轴数控加工中心

提供一次机床精度认证，采用三坐标测量机的认证标准进行认证

功能描述

  • 支持多种三坐标认证标准：ISO10360-2，JJF1064，GB/T16857等

  • 提供校准证书，可以获得出具三坐标同等效力的计量检测报告

案例

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四轴或者五轴无刀尖跟随的测量 了解更多

系统要求：四/五轴数控加工中心

对四轴或者五轴系统没有刀尖跟随功能，实现在机测量

功能描述

  • 对于无刀尖跟随功能的四轴或者五轴机床，实现在机测量，支持第四轴，第五轴转动后的测量，测量数据的统一

  • 典型例子：由三轴立式加工中心配A轴转台，构成的四轴系统

案例

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产品的整体调整 了解更多

系统要求：三/四/五轴数控加工中心

对大叶片，轮船螺旋桨等大而薄的产品

功能描述

  • 大而薄的叶片，叶轮，螺旋桨等，因为装夹偏移导致加工失败(某些地方没有加工到)，通过这产品的各个方向测量一些点，与CAD模型进行最佳拟合，以获得坐标系的旋转和平移信息

  • 在不调整产品的前提下，调整机床的坐标系（包括旋转和平移），在新坐标系下进行加工，以保证获得合格品

案例

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曲面的部分调整 了解更多

系统要求：三/四/五轴数控加工中心

对大叶片，轮船螺旋桨等大而薄的产品

功能描述

  • 在机软件上提取测量点，本软件读入测量出的误差和曲面加工程序，生成新的加工程序，再用新加工程序加工曲面产品，获得合格的产品

案例

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MetroNC功能

专注于解决模具制造、精密零件制造、航空航天、军工等高精尖领域的检测痛点！

  • NC-Link连接与测试

    在机械加工领域，NC-LINK（或与数控系统相关的联网技术）通常是指一种用于连接、管理和优化数控机床（CNC）的通信或集成系统。

数据互联，赋能AI

我们的数智装备NCPAD会产生大量的测量报告和测量程序、加工程序等相关数据，操作工人可实时查看测量报告，实现人机互动，联网互通，可接入不同的管理系统，如MOM\MES\SPC控制等，实现数智互联，数字孪生。

应用领域

  • （假设零件安装没有倾斜），重新快速设置加工零点（XYZ），提高效率和精度

    实现自动分中

  • 零件吊装后有倾斜），确定产品的零点和倾斜（XYZ和空间倾斜找正），提高找正精度，减少找正时间，减少废品率

    替代人工找正

  • 现在很多企业对产品的测量要求增加，完全采用三坐标测量机不现实，用机床替代部分测量任务，成为一种最优解决方案；目前这样的客户需求不少

    替代一部分的测量任务

  • 在产品进行精加工之前，通过在机测量，获取真实的加工余量，减少废品率

    用于产品进行精加工之前

  • 根据测量结果，调整后续的加工程序，提高加工合格率

    实现反馈加工

NCPAD 智能在机测量控制装置

NCPAD
机床与NCPAD 1 对 1 模式

NCPAD在机测量功能高度集成、操作简便，能与机床无缝协同。它集测量、控制、程序传输与参数修改等核心功能于一体，旨在显著提升在机测量的效率与精度。

了解更多

专注三十年 三十年专注于三坐标测量机领域，是业内著名专家，专业领域包括包括三坐标检测，机床在线检测，非标自动化检测。

— 团队牛人 —

张志成老师

专注精密测量30年

1985-1990年，北京清华大学，精密仪器与机械学系

工作经历

  • 1992-1998年
    在中国航空精密机械研究所（北京）任软件工程师
    1998-2000年
    在德国温泽公司北京代表处，任工程师
  • 2000-2007年
    在意大利科德3公司北京代表处，任软件工程师
  • 2007-至今
    欧科德（北京）计量设备有限公司任总经理
    2012-至今
    在北京南航立科机械有限公司，任副总经理，负责技术工作

技术输出

  • 参与航空部权威手册《航空制造工程手册》的编写，是第21册的署名作者之一
    数学分析方法在坐标测量中的应用[J].航空精密制造技术,1997(04):22-24
  • 参与设计和研制中石油勘探院西北分院的重点实验室的“超声波地震物理模拟系统”实验设备
    303所大概用时2年，独立开发了手动测量软件TESS
    武汉冷冻机厂的螺杆扫描提供了最终的测量程序

螺旋线线模块

适配场景 功能描述

  • 在机测量螺旋线，输出导程和分度误差

  • 基于螺旋线的定义，不能简单的在产品CAD模型上提取测量点

  • 需要专门的软件模块生成螺旋线测量路径，保证所有测量点在等半径上测量，否则测量无效

  • 可以测量的参数包括导程误差，以及多头螺旋之间的周节误差和周节累计误差
工件类型

  • 弹簧类：压缩弹簧、扭簧、螺旋弹簧

  • 传动带轮类：螺旋齿轮、蜗轮蜗杆

  • 模具与刀具类：螺旋模具、螺旋铣刀

  • 紧固连接类：螺纹钢、螺栓、螺母、螺钉

  • 其他机械零件：螺旋桨、螺旋输送机部件、螺旋给料机
是否需要ARCO 机床系统要求 应用机床型号
  1. 是
  2. 否
三/四/五轴数控加工中心 无特殊要求
连接方式 Windows系统要求 测头要求
USB、DNC、有线连接 win10及以上 无特殊要求

盘凸轮模块

适配场景 功能描述

  • 输出单个盘凸轮的型线误差，可以计算圆推和平推的升程；

  • 多个盘凸轮之间的角度误差

  • 基于凸轮类型的工件进行凸轮轴或者盘凸轮的测量

  • 计算任意偏心和直径的滚推的升程，平推的升程，盘凸轮的角度误差，凸轮轴上各个凸轮之间的角度误差等
工件类型

  • 平底凸轮 | 尖顶凸轮 | 滚子凸轮
是否需要ARCO 机床系统要求 应用机床型号
提供设计数据表的时候可以不用ARCO 三/四/五轴数控加工中心 无特殊要求
连接方式 Windows系统要求 测头要求
USB、DNC、有线连接 win10及以上 无特殊要求

圆柱凸轮模块

适配场景 功能描述

  • 测量圆柱凸轮的上下曲线，或者中心滚子的升程

  • 保持半径不变，测量圆柱凸轮的上下曲线，并可以计算出滚子中心的升程与角度对应数据

工件类型

  • 变焦镜筒

  • 平底从动件圆柱凸轮

  • 滚子从动件圆柱凸轮
是否需要ARCO 机床系统要求 应用机床型号
提供设计数据表的时候可以不用ARCO 三/四/五轴数控加工中心 无特殊要求
连接方式 Windows系统要求 测头要求
USB、DNC、有线连接 win10及以上 无特殊要求

圆柱齿轮模块

适配场景 功能描述

  • 渐开线圆柱齿轮（内齿/外齿，直齿/斜齿/人字齿），以及渐开线花键的测量

  • 渐开线齿轮工件的测量，测量流程和测量参数等效于齿轮检测中心

  • 可以输出齿轮的齿形误差，齿向误差，齿距和误差和累计误差，齿厚和跳动

  • 可以专门输出螺旋角，渐开线等特殊参数

工件类型

  • 圆柱直齿/斜齿

  • 内齿或外齿

  • 人字齿轮 | 渐开线花键 | 齿条
是否需要ARCO 机床系统要求 应用机床型号
螺旋锥齿需要 三/四/五轴数控加工中心 无特殊要求
连接方式 Windows系统要求 测头要求
USB、DNC、有线连接 win7或win10及以上 无特殊要求

多角度头在机测量

适配场景 功能描述

  • 多角度头同时测量一个零件时候的解决方案

  • 当多角度头之间进行转换的时候，没有精度保证，需要重新校准测头。

  • 该模块提供了多角度头的校准和测量，保证多个角度头的数据统一，数据合并操作，统一输出测量报告

  • 典型的应用是三轴机床配角度头，加工五面体箱体
工件类型

  • ----
是否需要ARCO 机床系统要求 应用机床型号
  1. 是
  2. 否
三/四/五轴数控加工中心 无特殊要求
连接方式 Windows系统要求 测头要求
USB、DNC、有线连接 win7或win10及以上 无特殊要求

实时联机测量

适配场景 功能描述

  • 支持FANUC系统直接输出数据到在机软件

  • 实现实时高要求，动态展示在机测量

  • 在机软件与机床同步显示运动路径，测量过程，测头和工件之间的关系，一比一对应显示

  • 测量数据直接进入在机测量软件，实时评估测量结果
工件类型

  • 三轴机床
是否需要ARCO 机床系统要求 应用机床型号
  1. 是
  2. 否
三轴FANUC数控加工中心，网线联机 无特殊要求
连接方式 Windows系统要求 测头要求
USB、DNC、有线连接 win7或win10及以上 无特殊要求

机床精度认证

适配场景 功能描述

  • 提供一次机床精度认证，采用三坐标测量机的认证标准进行认证

  • 支持多种三坐标认证标准：ISO10360-2，JJF1064，GB/T16857等

  • 提供校准证书，可以获得出具三坐标同等效力的计量检测报告
工件类型

  • ---
是否需要ARCO 机床系统要求 应用机床型号
  1. 是
  2. 否
三/四/五轴数控加工中心 ---
连接方式 Windows系统要求 测头要求
--- --- ---

四轴或者五轴无刀尖跟随的测量

适配场景 功能描述

  • 对四轴或者五轴系统没有刀尖跟随功能，实现在机测量

  • 对于无刀尖跟随功能的四轴或者五轴机床，实现在机测量，支持第四轴，第五轴转动后的测量，测量数据的统一

  • 典型例子：由三轴立式加工中心配A轴转台，构成的四轴系统
工件类型

  • 四/五轴机床
是否需要ARCO 机床系统要求 应用机床型号
  1. 是
  2. 否
四/五轴数控加工中心 无特殊要求
连接方式 Windows系统要求 测头要求
USB，DNC,有线连接 win10及以上 无特殊要求

产品的整体调整

适配场景 功能描述

  • 对大叶片，轮船螺旋桨等大而薄的产品

  • 大而薄的叶片，叶轮，螺旋桨等，因为装夹偏移导致加工失败(某些地方没有加工到)，通过这产品的各个方向测量一些点，与CAD模型进行最佳拟合，以获得坐标系的旋转和平移信息

  • 在不调整产品的前提下，调整机床的坐标系（包括旋转和平移），在新坐标系下进行加工，以保证获得合格品
工件类型

  • ---
是否需要ARCO 机床系统要求 应用机床型号
  1. 是
  2. 否
三/四/五轴数控加工中心 无特殊要求
连接方式 Windows系统要求 测头要求
USB，DNC,有线连接 win10及以上 无特殊要求

曲面的部分调整

适配场景 功能描述

  • 在曲面上测量一些点，根据测量结果修正曲面的加工程序

  • 在机软件上提取测量点，本软件读入测量出的误差和曲面加工程序，生成新的加工程序，再用新加工程序加工曲面产品，获得合格的产品
工件类型

  • ---
是否需要ARCO 机床系统要求 应用机床型号
  1. 是
  2. 否
三/四/五轴数控加工中心 无特殊要求
连接方式 Windows系统要求 测头要求
USB，DNC,有线连接 win10及以上 无特殊要求

MetroNC功能：图形区显示

功能描述

  • 全触屏界面，用户界面设计直观且易于使用

  • 支持读入IGES，STEP，SolidWork，UG，CATIA等格式的CAD文件（超大模型也可以）显示于图形区

  • 支持显示测头的坐标值

  • 支持显示CAD模型的坐标系（图中的红绿蓝）

  • 支持显示真实的测头模型、机床模型
图片展示

MetroNC功能：图形区操作

功能描述

  • 支持在图形区拖动测头移动（拖动，输出目标坐标移动）

  • 一键选取图形中的实体或者曲面，提取理论数据（比如选择一个圆，则可以自动提取圆心，直径）

  • 对模型进行简单的编辑：镜像，旋转，平移，缩放CAD模型，修改颜色，设置图层显示或者隐藏等
图片展示

MetroNC功能：测量路径规划

功能描述

  • 支持自动提取几何特征的参数（包括点，线，面，圆，球，圆柱，圆锥，曲线，曲面等2D/3D特征）

  • 一键生成测量点，测量特征模块化，无需人工选点，自动生成安全路径，规避撞针风险，保证可靠性
图片展示

MetroNC功能：生成DMIS指令

功能描述

  • DMIS语言是三坐标测量机专用语言，是计量标准化语言，既有运动控制指令，也有符合国际标准的计量评价指令

  • 当在图形区选取特征，自动生成测量路径后（比如点击图形上的圆，提取圆的理论值后，生成自动测量圆的程序），理论值定义和测量点的坐标，都会以DMIS语言记录

  • MetroNC生成的DMIS测量程序可以应用于三坐标，减少编程工作，增加可比性
图片展示

MetroNC功能：几何计算

功能描述

  • 软件读取测量点后，以最小二乘法，最大内切法等算法计算几何元素的参数，比如圆心，直径，圆度等

  • 软件经过德国PTB认证，软件的精度具有权威性保证
图片展示

注：PTB Class1认证要求软件算法对测量结果的线性误差影响小于0.1μm，这一标准确保了测量结果在极小范围内保持高精度。

MetroNC功能：形位公差评价

功能描述

  • 支持包括距离，角度和坐标及14项形位公差评价

  • 支持ISO标准（中国标准GB）和美国ASME标准
图片展示

MetroNC功能：基准坐标系

功能描述

  • 支持创建多个坐标系，并在不同的坐标系下输出

  • 支持最佳拟合找正：多个测量元素参与拟合计算，软件确定一个最优解，使得各元素的误差都比较小

  • 支持RPS找正：直接采用六点定位原则的找正方法

  • 支持坐标系的输入和输出：在机软件里找正后的坐标系可以输出给机床（比如测量叶片的毛坯，通过最佳拟合找正后，确定各个测量点都有加工余量，输出这个拟合的坐标系给机床，让机床在该坐标系下加工，则可以保证不会出现过切或者有毛坯没有切削到的情况）
图片展示

根据需求可选设计基准、加工基准、检测基准，输出对应报告

MetroNC功能：测头标定

功能描述

  • 提供两种测头标定的方法（标准球和环规），标定测头精度

  • 支持任意点数的测头各向异性补偿，即有多个测头半径应对多个方向的测量

  • 支持星形、L形、柱形等复杂异形测针的3D标定
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标准球参数配置

在 “标准球参数” 设置区域，按照实际使用的标准球信息填写球直径、层数、每层点数、测量点数等参数。

环规参数配置

在 “环规参数” 设置区域，按照实际使用的环规信息填写环规直径、测量深度等参数。

MetroNC功能：后处理程序

功能描述

  • 程序转换：通过后处理程序，将标准的NC或DMIS测量程序转换并生成与特定机床（如三轴、四轴、五轴）及数控系统（如Fanuc、Siemens等）完全匹配的G代码

  • 角度转换：把软件里的角度旋转，转换成机床的ABC转动角度

  • 星型测头：对应到机床角度头，或者一个测头上安装多个测针的情况

  • 双面加工：加工A面，测量A面，翻面加工B面，测量B面，AB双面的测量数据合并和统一

  • 数据接收软件：测量数据可以通过U盘，网络文件传（FTP或DNC），或者直接从机床读取数据(需要机床厂家开通授权)
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MetroNC功能：数据采集

功能描述

  • 通过与机床建立的连接，可以接收测量数据，修改刀具参数，上传测量程序

  • 基于已建立的连接，按照预设的采样频率，实时接收机床测量过程中产生的点位数据
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流程

机床连接设置

1. 修改本机电脑 IP 地址
2. 设置 “延时” 参数和“采样间隔”
3. 点击 “连接”

参数读写操作

1. 程序参数读取
2. 参数写入

程序下载与数据保存

1. 下载程序到机床
2. 数据保存设置
3. 参数文件修改

MetroNC功能：数据分析

功能描述

  • 实测点位数据采集完成后，按照DMIS指令进行评估和输出

  • 实测程序文件与标准测量程序进行比对分析，并生成标准的Excel数据报表
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流程

数据导入

打开 “数据分析” 模块，分别导入 “DMIS程序”和 “机床实测值文件”（来源于数据采集模块保存的数据文本文件）

公差与尺寸计算

软件会自动计算形状公差（如球度、圆度等）和形位公差（如位置度、对称度等）

查看结果输出

分析结果导出为 Excel 格式的公差分析报告，包含合格判定结论

MetroNC功能：报告输出

功能描述

  • 输出设备：显示器

  • 可选择的输出列（理论值-测量值-误差值-上下公差带-超差）

  • 可选择的输出内容：XYZ，直径半径，距离，角度，长度宽度，形位公差

  • 输出格式：EXCEL，终端显示
图片展示

MetroNC功能：自适应补偿加工

功能描述

  • 修改刀具参数：比如修改机床的刀长，刀径，再次调用加工程序，也可以起到自适应加工的效果

  • 坐标平移或旋转：把测量的结果进行最佳拟合，获得整体平移或旋转的信息输出给机床，调整机床的坐标系

  • 修改加工程序：当加工的时候，根据测量数据生成新的加工程序

  • 把测量出来的误差数据写入机床变量中，以达到调整加工程序的目的
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MetroNC功能：特殊零件的测量

功能描述

  • 支持齿轮，叶片，凸轮，螺旋线等特殊零件测量

  • 根据特殊零件的特点，是有特定的测量方法，测量位置

  • 特殊零件不能简单通过在CAD模型上提取特征进行测量（比如螺旋线要求等半径测量）

  • 特殊零件有专门的评定标准，评定参数和输出格式要求
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MetroNC功能：比对测量

功能描述

  • 在机测量与三坐标测量程序相同，检测点位相同（比如测量同一个黄金件，获取二者测量的差异性）

  • 并对差异性进行修正，使得在机测量与三坐标测量达到一致

  • 在机测量后的测量结果，采用黄金件的差异性补偿数据，得到新的测量结果
图片展示