三坐標測量機測量過程與誤差探析

時間：2020-11-17作者：寧波怡信光電科技有限公司瀏覽：236

1：測量過程分析

本文以Daisy8106型三坐標測量機為例，測量軟件為AC-DMIS通用型，結(jié)合實踐教學，簡要分析三坐標測量的測量規(guī)程。

1.1測量要求與流程

三坐標測量機是一種精密度很高的測量設(shè)備，對工作環(huán)境有著嚴格要求，如溫度應(yīng)控制在20+/-2℃，濕度控制在40%-60%，以及良好的防震保證。

分析圖紙，根據(jù)圖紙要求確定被測量，大致規(guī)劃測量過程，如基準的選擇、測點的布置等。

測量之前要選擇合適的測頭并進行測頭校驗，獲取測球半徑值。測頭校驗一般使用標準球作為基準，測點方法較少為五點法，即標準球**部取一點，赤道上測四點。校驗時，測座、測頭、標準球均要固定良好，且表面潔凈。測頭校驗是開始測量的首要環(huán)節(jié)，對測量結(jié)果影響較大，務(wù)必足夠重視。

為了避免測量時使用機器坐標系帶來的回**，開始測量前還需要建立工件坐標系。建立合適的坐標系是三坐標測量機后續(xù)測量的基礎(chǔ)，合理的坐標系將有助于提高測量精度和測量效率，并且，批量檢測時，在編程中建立適當?shù)淖鴺讼悼梢越档凸ぷ鲝姸?，提高測量速率。簡單來說，建立坐標系的方法有以下三種：

①工件位置找正。主要應(yīng)用于測量規(guī)則幾何工件時建立坐標系，對三維模型的存在與否沒有要求。運用該方法建立工件坐標系時必須遵守321法則，即首先在待測工件上采三個以上的點來確定基準平面，其次在工件上測量兩個以上的點來確定基準線，最后確定基準點，完成坐標系建立。

@RPS找正。運用RPS找正建立工件坐標系需要三維模型，主要針對原點不在工件本身、或無法找到相應(yīng)的基準元素，多用于曲面薄壁、鈑金類零件，如汽車、飛機的配件，這類零件的坐標系多在車身或機身上。

③三個中心點找正。三個中心點找正建立坐標系的方法簡稱三點找正，需要三維模型，主要針對一些特殊工件需通過三點找正確定工件位置的情況。其中，3個中心點必須是空間的非矢量元素，能確定準確的位置。元素包括點、圓、橢圓、球、方槽、圓槽，但是點必須采點位置準確，圓、橢圓、方槽、圓槽必須投影才可建立坐標系。

1.2測量結(jié)果評價與誤差來源分析

測量過程完成后，測量結(jié)果的分析與評定，主要是誤差來源分析，是高精度產(chǎn)品檢驗的一項要求，直接影響產(chǎn)品評定。它是測量可靠性的表達，定量的計算描述就是測量不確定度。測量不確定度的影響因素主要有以下幾個方面：

①方法誤差。主要指測量方法不完善引起的誤差，如采點個數(shù)及位置的選擇，基準的選擇與測量，工件安裝是否合理等等。測量方法的選擇要建立在對圖紙與零件裝配、功用等的透徹分析基礎(chǔ)上，對于不明確的地方，可以由有經(jīng)驗人員來把握。

②設(shè)備誤差。指由測量設(shè)備本身存在的誤差而引起的測量誤差，一般用測量機的示值誤差或不確定度來表示，它與機器的使用工況有關(guān)，因此，三坐標測量機的日常維護保養(yǎng)及定期的精度補償至關(guān)重要，另外，測頭部分也是此類誤差的重要來源，如測座不同角度旋轉(zhuǎn)定位時產(chǎn)生的誤差等。誤差補償技術(shù)是修正測量設(shè)備誤差的重要方法，科研工作者也進行了深入的研究，是未來提高三坐標測量機測量精度的主要發(fā)展趨勢。

③人員誤差。指測量人員受到自身能力限制，而在測量時引入的誤差，如手動采點時由于測量速度、方向、力度的差異而產(chǎn)生的誤差。測量人員在工作過程中盡量使各種測量影響因素趨于一致、降低到較小，如相同的測量力、測量速度均勻過渡等，并盡量使用三坐標測量機自動測量模式，這些在一定程度上可以減小人員誤差。

④環(huán)境誤差。指由于環(huán)境因素與測量設(shè)備規(guī)定的標準狀態(tài)不一致而引起的誤差。如溫度、濕度、氣壓、振動、灰塵等，其中以溫度對測量精度的影響較大。三坐標測量機工作時的溫度要求是20+/-2℃


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  詞條說明

• 三坐標測量機的計量檢定

  一、什么是三坐標測量機？我們通常所說的坐標測量機是通過探頭系統(tǒng)與工件的相對移動，探測工件表面點三維坐標的測量系統(tǒng)。它的英文名稱為COORDINATE MEASURING MACHINE，俗稱三坐標或者是三次元。二、環(huán)境溫度對三坐標的測量結(jié)果影響大嗎？三坐標測量機是集光、機、電、計算機及控制技術(shù)于一身的復雜的測量系統(tǒng)，因此影響其測量結(jié)果不確定的因素較多，但對于中、小型坐標來說，環(huán)境溫度偏離標準測量溫

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  1：測量過程分析本文以Daisy8106型三坐標測量機為例，測量軟件為AC-DMIS通用型，結(jié)合實踐教學，簡要分析三坐標測量的測量規(guī)程。1.1測量要求與流程三坐標測量機是一種精密度很高的測量設(shè)備，對工作環(huán)境有著嚴格要求，如溫度應(yīng)控制在20+/-2℃，濕度控制在40%-60%，以及良好的防震保證。分析圖紙，根據(jù)圖紙要求確定被測量，大致規(guī)劃測量過程，如基準的選擇、測點的布置等。測量之前要選擇合適的測頭

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