. 三坐标测量机测头的测球半径补偿误差的计算

三坐标测量机测头的测球半径补偿误差的计算

2010-2-5 15:49:00 来源：《工具技术》阅读：161次我要收藏

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摘要：介绍了三坐标测量机的发展与测量头的分类，结合实例重点分析了触发式测头的测球半径补偿误差的产生原因、计算方法和预防措施。

1 引言

从1950年英国FERRANTI公司制造出第一台数字式测头移动型三坐标测量机、1973年前西德OPTON公司完成三维测头设计并与电子计算机配套推出第一个三坐标测量系统

以来，经过几十年的快速发展，坐标测量技术已臻成熟，测量精度得到极大提高，测量软件功能更加强大，操作界面也日益完善，生产厂家遍布全球，开发出了适于不同用途的三坐标测量机型。几十年的发展充分证明，现代三标测量系统打破了传统的测量模式，具有通用、灵活、高效等特点，可以通过计算机控制完成各种复杂零件的测量，符合机械制造业中柔性自动化发展的需要，能够满足现代生产对测量技术提出的高精度、高效率要求。

除用于空间尺寸及形位误差的测量外，应用坐标测量机对未知数学模型的复杂曲面进行测量，提取复杂曲面的原始形状信息，重构被测曲面，实现被测曲面的数字化，不仅是坐标测量机应用的一个重要领域，也是反求工程中的关键技术之一，近年来也得到快速发展。

2 测头的分类

测量头作为测量传感器，是坐标测量系统中非常重要的部件。三坐标测量机的工作效率、精度与测量头密切相关，没有先进的测量头，就无法发挥测量机的卓越功能。坐标测量机的发展促进了新型测头的研制，新型测头的开发又进一步扩大了测量机的应用范围。按测量方法，可将测头分为接触式(触发式)和非接触式两大类。触发式测量头又分为机械接触式测头和电气接触式测头；非接触式测头则包括光学显微镜、电视扫描头及激光扫描头等。本文讨论的重点为触发式测头。

(1)机械接触式测头

机械接触式测头又称为“刚性测头”、“硬测头”, 一般用于“静态”测量，大多作为接触元

件使用。这种测头没有传感系统，无量程、不发讯，只是一个纯机械式接触头。机械接触式测头主要用于手动测量。由于人工直接操作，故测头的测量力不易控制，只适于作一般精度的测量。由于其明显的缺点，目前这种测头已很少使用。

(2)电气接触式测头

电气接触式测头又称为“软测头”，适于动态测量。这种测头作为测量传感器，是唯一与工件接触的部件，每测量一个点时，测头传感部分总有一个“接触—偏转—发讯—回复”

的过程，测头的测端与被测件接触后可作偏移，传感器输出模拟位移量的信号。这种测头不但可用于瞄准(即过零发讯)，还可用于测微(即测出给定坐标值的偏差值)。因此按其功能，电气接触式测头又可分为作瞄准用的开关测头和具有测微功能的三向测头。电气接触式测头是目前使用最多的测头。

3 测球半径补偿误差

(1)测针的选择

正确选择和使用测头是影响坐标测量机的测量精度的重要因素。测针安装在测头上，是测量系统中直接接触工件的部分，它与测头的通讯式连接渠道称作触发信号。如何选用合适的测针类型和规格取决于被测工件的特征，但是在任何情况下，测针的刚性和测球的球度都是不可或缺的。

工业用红宝石是高硬度的陶瓷材料，红宝石测球具有很好的球度，测量时红宝石测球的球头磨损可忽略不计。测针针杆一般用非磁性的不锈钢针杆或碳钨维药攀邻以保证测针的刚性)。测针的有效工作长度(EWL)使得测针接触工件时可获得精确的测点位置。球头尺寸和测针有效工作长度的选取取决于被测工件。可能的情况下，选择球头直径尽可能大、测杆尽可能短的测针，以保证最大的球头/测杆距，获得最佳的有效工作长度和测针刚性。需要时可加长测杆以增大探测深度，但值得注意的是，使用测针加长杆会降低刚性，从而降低测量精度。

(2)测球半径补偿误差

当测针接触到工件时，三坐标测量机接收的的坐标值应是红宝石球头中心点坐标，显然，测量软件将自动沿着测针从接触点回退的方向加上一个测球半径值作为测量值。但该测

量值是一个与测头的机械惯性有关的动态值。实际上，测量作为一个动态过程，其测量值应该考虑到从测头采点到实际向系统传送该点坐标值时发生的机器空间移动距离。尽管这个距离极小，但对系统计算动态尺寸有一定影响。在实际测量时，每测量一个元素，系统都可以自动区分测球半径的补偿方向，计算正确的补偿半径。在采点开始后，测量软件将在沿着测针接触工件的方向上对测球进行半径补偿。但被补偿点并非真正的接触点，而是测头沿着测针接触工件方向的延长线上的一个点。这样就造成了补偿误差。产生误差的大小与测球的半径及该工件被测面与笛卡尔坐标轴的夹角有关，夹角越大，误差越大。

1测球半径r对补偿误差的影响

由

(P1P2)2=2r2-2r2cosα=2r2(1-cos&alpha)=4r2sin2(α/2)

1得

P1P2=2rsin(α/2)( 1 )

1又因

∠OP1P2=(π/2)-(α/2)

β=(π/2)-∠OP1P2=α/2( 2 )

1在ΔP1PP2中，有

δ=(P1P2)sinβ( 3 )

1将式(1)、式(2)代入式(3) ，故补偿误差

δ=(P1P2)sinβ=2rsin2(α/2)=r(1-cosα)

(

4

) 1式中：δ——测球半径补偿误差

r——测球半径

α——测针轴线与被测表面法线间的夹角

由式(4)可以看出，补偿误差δ与测球半径r成正比关系，即测球半径r

越小，补偿误差δ也越小。因此当用三坐标测量机进行点位测量时，应选用尽可能小的测球。

1测针轴线与被测表面法线间的夹角α对补偿误差的影响

令图2中

δ'=rsinα

δ"=rcosα( 5 )

1则当δ'=0时，α=0，且此时δ"=r>0，函数具有极小值。可见当测针轴线与被

测表面法线间的夹角α等于0时，测球半径补偿误差占也为0。因此，测量时要

尽可能使测针轴线与被测表面垂直，使测头沿着被测表面的法线方向移动，以

最大限度地减小测球半径补偿误差。

4 结语

在用三坐标测量机测量点元素时，测量软件在自动补偿测球半径过程中会出现测球半径补偿误差。通过运用参考坐标系找正工件或用CNC模式进行测量，使测头沿着被测表面的法线方向移动采集点的坐标，可以尽量减小测球半径补偿误差，正确进行测球半径补偿，提高测量精度。

测球半径补偿误差.

三坐标测量机测头的测球半径补偿误差 1950年英国FERRANTI公司制造出第一台数字式测头移动型三坐标测量机、1973年前西德OPTON公司完成三维测头设计并与电子计算机配套推出第一个三坐标测量系统以来，经过几十年的快速发展，坐标测量技术已臻成熟，测量精度得到极大提高，测量软件功能更加强大，操作界面也日益完善，生产厂家遍布全球，开发出了适于不同用途的三坐标测量机型。几十年的发展充分证明，现代三坐标测量系统打破了传统的测量模式，具有通用、灵活、高效等特点，可以通过计算机控制完成各种复杂零件的测量，符合机械制造业中柔性自动化发展的需要，能够满足现代生产对测量技术提出的高精度、高效率要求。 除用于空间尺寸及形位误差的测量外，应用坐标测量机对未知数学模型的复杂曲面进行测量，提取复杂曲面的原始形状信息，重构被测曲面，实现被测曲面的数字化，不仅是坐标测量机应用的一个重要领域，也是反求工程中的关键技术之一，近年来也得到快速发展。 1 测头的分类 测量头作为测量传感器，是坐标测量系统中非常重要的部件。三坐标测量机的工作效率、精度与测量头密切相关，没有先进的测量头，就无法发挥测量机的卓越功能。坐标测量机的发展促进了新型测头的研制，新型测头的开发又进一步扩大了测量机的应用范围。按测量方法，可将测头分为接触式（触发式）和非接触式两大类。触发式测量头又分为机械接触式测头和电气接触式测头；非接触式测头则包括光学显微镜、电视扫描头及激光扫描头等。本文讨论的重点为触发式测头。 (1)机械接触式测头 接触式测头又称为“刚性测头”、“硬测头”，一般用于“静态”测量，大多作为接触元件使用。这种测头没有传感系统，无量程、不发讯，只是一个纯机械式接触头。机械接触式测头主要用于手动测量。由于人工直接操作，故测头的测量力不易控制，只适于作一般精度的测量。由于其明显的缺点，目前这种测头已很少使用。 (2)电气接触式测头 电气接触式测头又称为“软测头”，适于动态测量。这种测头作为测量传感器，是唯一与工件接触的部件，每测量一个点时，测头传感部分总有一个“接触—偏转—发讯—回复”的过程，测头的测端与被测件接触后可作偏移，传感器输出模拟位移量的信号。这种测头不但可用于瞄准(即过零发讯)，还可用于测微(即测出给定坐标值的偏差值)。因此按其功能，电气接触式测头又可分为作瞄准用的开关测头和具有测微功能的三向测头。电气接触式测头是目前使用最多的测头。 2 测球半径补偿误差 (1)测针的选择 正确选择和使用测头是影响三坐标测量机的测量精度的重要因素。测针安装在测头上，是测量系统中直接接触工件的部分，它与测头的通讯式连接渠道称作触发信号。如何选用合适的测针类型和规格取决于被测工件的特征，但是在任何情况下，测针的刚性和测球的球度都是不可或缺的。 工业用红宝石是高硬度的陶瓷材料，红宝石测球具有很好的球度，测量时红宝石测球的球头磨损可忽略不计。测针针杆一般用非磁性的不锈钢针杆或碳钨纤维针杆，以保证测针的刚性。测

三坐标测量实验报告

三坐标测量实验报告 姓名：XXX 学号：XXXXXXX 指导老师：XXX 专业：XXXX 2012年11月

一、快速综合检测 利用直接测量法测量给定的被测件 一、实验目的： 1、了解三坐标测量机系统组成和功能； 2、熟悉WTUTOR测量软件； 3、掌握三坐标测量机测量几何参数的基本技能； 4、学会测量数据的处理和零件设计方法。 二、实验要求： 1、根据被测件的特点以及所需测量的几何元素确定测量方案：包括所需的测头数及其标定、零件坐标系的建立等。 2、测量各几何要素，以文件方式输出测量结果。 3、根据测量数据，用AUTOCAD绘制零件图。 4、整理实验过程，编写实验技术报告。 三、实验方案设计： 1、分析被测件的特点和需要测量的几何特征，确定零件装夹方案：被测件的外观形状是长方体, 需要测量的几何特征是位于该长方体上的通孔、阶梯圆柱孔、小孔、阶梯平面和一槽，由于该零件质量较大，故无需装夹，只需平放于测量工作台面上即可。 2、确定工件坐标系：选择零件上通孔所在的直线为Y轴，相对较平整的平面作为XZ 平面，该平面与Y轴交点作为坐标原点，选择与Y轴平行的一个面的法线方向作为X轴。 3、根据被测几何元素，确定测头（1）A：0°，B：0°；（2）A：90°，B：90°； （3）A：90°，B：180°；（4）A：90°，B：-90°；（5）A：90°，B：0°； 4、根据被测参数确定被测元素、关系计算、形位测量等。选择测头在适当的工件坐标系下进行测量，并将测量数据存储到指定文件中。 四、实验步骤： 1、启动机器： 由于三坐标测量系统是一个多机器的复杂系统，所以要注意各机器的开启顺序。首

三坐标测量机的测头半径补偿与曲面匹配

三坐标测量机的测头半径补偿与曲面匹配 李　春　刘书桂 (天津大学精密测试技术与仪器国家重点实验室　天津　300072) 摘要　在非均匀双三次B—样条函数的基础上,导出自由曲面任意点的法矢量通用算法,进而提出自由曲面测头半径补偿公式;为了更好的消除自由曲面测量中的定位误差,提出了应用单纯形法,对测量原始点进行坐标平移和旋转变换,从而较好的解决了曲面匹配问题。 关键词　自由曲面　测头补偿　曲面匹配 The Probe Rad ius Com pen sa tion of Free-form Surface and Surface M a tch i ng L i　Chun　L iu Shugu i (S ta te K ey L abora tory of P recision M easu ring T echnology and Instrum en t, T ianj in U n iversity,T ianj in300072,Ch ina) Abstract　Based on non2unifo rm B2sp lines,a new current algo rithm w ith no rm al vecto r of random free2fo rm surface’s po int is deduced,and mo re,a fo rm ula w ith p robe compensati on is p ropo sed.W e offer a arithm etic nam ed si m p lex m ethod in o rder to eli m inating o rientati on erro r in the p rocess of free2fo rm surface m easurem ent.It can settle surface m atch ing w ell by sh ifting and ro tating the m easuring coo rdinate system. Key words　F ree2fo rm surface　P robe compensati on　Surface m atch ing 1　引 言 三坐标测量机由于其测量精度和智能化程度较高,广泛应用于制造业的CAD CAM、产品检测和质量控制[1]。用三坐标测量机的球形测头测量自由曲面时,得到的数据是测头中心轨迹,由于测头总有一定的半径r,因此测得的是与被测曲面相距r的包络面。为了得到所需的测量表面,需要求出球心轨迹面所构成的包络面,这个过程被称为测头半径补偿。在实际测量过程中,并不能做到实际曲面和标准曲面完全重合,需要将被测曲面进行旋转、平移等坐标变换,使被测曲面与标准曲面大致重合,从而达到曲面检测的目的,这个过程称之为曲面匹配。 2　测头半径补偿方法 用球形测头测量曲面时,测头与被测曲面为点接触,测头半径补偿的关键是确定曲面在接触点处的法矢。球测头与被测曲面接触时,球心一定在被测点的法线上,而且被测点一定在球心轨迹面过球心点的法线上。因此不论能否得知被测面的法线方向或是球心面的法线方向,都能对测头半径进行补偿。 本文提出了一种新方法,不在测量过程中补偿测头半径,而只是收集测头中心坐标值,然后应用曲面建模理论,计算出球心各点的法矢量值,继而补偿测头半径。 (1)自由曲面的偏导数求法 首先,根据三坐标测量机所得的原始测量点,我们可以反求出双三次B—样条自由曲面的模型[2]: S(u,v)=∑ n i=0 ∑m j=0 N i,4(u)N j,4(v)P i,j(1)其中N i,4(u),N j,4(v)为双三次B—样条基函数, P i,j为控制预点。 先求曲面沿u向的切矢量,即对S(u,v)求偏导: S u(u,v)= 5 5u S(u,v) =∑ m j=0 N j,4(v)u∑ n i=0 N i,4p(u)P i,j 第24卷第4期增刊 仪　器　仪　表　学　报 2003年8月

便携式三坐标测量机一览表及技术规格

便携式三坐标测量机一览表及技术规格 一．设备的基本要求 1：参与投标的供应商须承制过三次及以上类似产品的经历，且须提供制造、安装相关资质和证明。必须提供投标同规格型号，同精度产品的有效证明（中标通知书或供货合同复印件及用户证明资料、联系人、联系电话，不得少于三家）； 2：仪器的核心部件必须是全新国外进口的；仪器具有很好的结构刚性；技术先进，设备功能达到目前同类产品先进水平，运行可靠，符合国际标准。 3：该设备是一种便携式高精度的空间几何量测量与评价系统，用于工厂现场焊接（铆 接）工装夹具、汽车零部件、汽车白车身、整车几何尺寸的测量及其重复性的验证，并实现大型曲线曲面类工件的理论数模与实际工件的对比测量、满足工厂现场实现 对隐藏点的测量，理论数模与实际工件的对比测量；在测量时能在3分钟之内完成 坐标系的建立。 4：具有重量轻、方便携带,具有防尘、免维护特点，各材料均有温度自动补偿功能； 5：买方工厂现场白车身总拼焊夹具的外形尺寸（最大尺寸）：长度6m×宽度4m×高度3m，卖方针对买方白车身总拼焊夹具的测量需求及白车身焊接总成的测量需求在投标文件中提供详细测量解决方案。 二．关节臂基本配置 关节臂测量系统，基本供货要求如下：

三.设备主要技术参数要求 1：环境要求： 1.1环境温度：0- 50 C； 1.2环境湿度：25％－90%，无冷凝； 1.3电源要求：220V±10%，50Hz； 3：关节臂技术参数及要求： 3.1测量范围：≥3.5米（直径）； 3.2精度： 单点重复性≤0.065mm； 空间精度：≤0.095mm； 3.3关节轴结构，含7个自由度（可以保证便携性和夹具上狭小空间测量）； 3.4具有Wi-Fi通讯功能，自带电源蓄电配置，工作现场若有出现突发断电的情况 下能继续进行检测工作，保证测量数据不会丢失； 3.5关节臂采用航空标准级碳素复合材料制造，具有重量轻、高硬度和抗弯曲性等 特点，使用稳定可靠； 3.6具有关节保护装置，操作人员操作错误时能提供报警以保护关节轴； 3.7使用标配测头时不存在任何测量死角，设备内部具备自动温度传感器，对于环 境温度的变化，要能够做到温度补偿； 3.8温度补偿：内部自动温度补偿及软件温度补偿，包括硬件各关节有温度传感器

测量学实验报告.

测量学实验报告 2018-09-06 测量学实验报告 测量学（又名测地学）涉及人类生存空间，及通过把空间区域列入统计（列入卡片索引），测设定线和监控来对此进行测定。它的任务从地形和地球万有引力场确定到卫土地测量学（不动产土地），土地财产证明，土地空间新规定和城市发展。 一、实验目的;由于测量学是一门实践性很强的学科，而测量实验对培养学生思维和动手能力、掌握具体工作程序和内容起着相当重要的作用。实习目的与要求是熟练掌握常用测量仪器（水准仪、经纬仪）的使用，认识并了解现代测量仪器的用途与功能。在该实验中要注意使每个学生都能参加各项工作的练习，注意培养学生独立工作的能力，加强劳动观点、集体主义和爱护仪器的教育，使学生得到比较全面的锻炼和提高. 测量实习是测量学理论教学和实验教学之后的一门独立的实践性教学课程，目的在于： 1、进一步巩固和加深测量基本理论和技术方法的理解和掌握,并使之系统化、整体化； 2、通过实习的全过程，提高使用测绘仪器的操作能力、测量计算能力.掌握测量基本技术工作的原则和步骤； 3.在各个实践性环节培养应用测量基本理论综合分析问题和解决问题的能力，训练严谨的科学态度和工作作风。 二、实验内容 步骤简要：1）拟定施测路线。选一已知水准点作为高程起始点，记为a，选择有一定长度、一定高差的路线作为施测路线。然后开始施测第一站。以已知高程点a作后视，在其上立尺，在施测路线的前进方向上选择适当位置为第一个立尺点（转点1）作为前视点，在转点1处放置尺垫，立尺（前视尺）。将水准仪安置在前后视距大致相等的位置（常用步测），读数a1，记录；再转动望远镜瞄前尺读数b1，并记录 2）计算高差。h1=后视读数一前视读数＝a1-b1,将结果记入高差栏中。然后将仪器迁至第二站，第一站的前视尺不动变为第二站的后视尺，第一站的后视尺移到转点2上，变为第二站的前视尺，按与第一站相同的方法进行观测、记录、计算。按以上程序依选定的水准路线方向继续施测，直至回到起始水准点bm1为止，完成最后一个测站的观测记录。

三坐标测量机操作规范

三坐标测量仪操作规范 1范围 本操作规范规定了三坐标测量的准备、测量机的操作步骤、注意事项及维护保养的要求。本操作规范适用于公司三坐标测量机的操作。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改）适用于本文件。 GB/T 16857.1:2002 产品几何量技术规范（GPS）词汇 3术语和定义 3.1三坐标测量机 通过运转探测系统测量工件表面空间坐标的测量系统。 （源自GB/T 16857.1:2002 ，2.1） 3.2EHS EHS是环境Environment、健康Health、安全Safety的缩写。 4职责 4.1三坐标技术员 负责测量程序的编辑，操作员的测量培训，仪器的使用与维护保养，备品备件的申请、选型。 4.2操作员 负责测量程序的编辑，仪器的使用与维护保养，备品备件工装的申请、选型。 4.3计量员 负责仪器的周期校准工作。 5过程描述 5.1 测量前准备 本标准文件为上海万泽精密铸造有限公司所有，内部使用，拥有著作权及法律规定的任何权益。未经授权, 任何个人或组织

均不得以任何方式发行、披露或使用，否则其行为将受到法律许可范围内的起诉。 5.1.1开机前应用蘸有无水乙醇的无尘布擦拭机器导轨，导轨擦拭禁用任何性质的油脂。 5.1.2开机前检查是否有阻碍机器运行的障碍物。 5.1.3零件检测时应满足下列环境要求： 1）室内温度：20C± 2C; 2）相对湿度：35 %?75 %; 3）气压要求：大于0.45Mpa,小于0.75Mpa。 5.1.4检查空压气管是否接好，气管是否漏气。气压低于规定值时，不准操作，否则会严重损坏机器。 5.1.5被测零件在检测之前，应先清洗去毛刺，防止在加工完成后零件表面残留的冷却液及加工残留物影响测量机的测量精度及测头的使用寿命。被测零件在测量之前应在室内恒温，如果温度相差过大就会影响测量精度。根据零件的大小、材料、结构及精度等特点，适当选择恒温时间，以适应测量仪室内温度，减少冷热对零件尺寸的影响。 5.1.6设备确认性能完好方可作业。 5.2三坐标测量仪的操作 5.2.1开机操作： A.接通系统总电源； B.接通控制系统电源； C.首先将空压气管开关打开； D.待气压正常后，先打开控制柜然后打开计算机电源开关； E.启动PC-DMIS软件，打开操作盒上的急停按钮； F.按软件提示进行”回零”。 5.2.2测量： A.进入测量系统，依操作顺序及相关测量方法进行测量； B.选择合适的测量探头，测量标准球直径； C.建立新的测量项目，放置测量工件； D.进行工件尺寸测量，记录测量数值； E.保存测量报告，完成测量工作并确认； F.退出测量系统； G.取走工件。 5.2.3关机步骤： A.将测头座A角转到90度，B角转到180度； B.将Z轴运行至安全位置（不易被触碰的位置）； C.按下操作盒上的急停按钮，关断电源； D.退出测试软件的操作界面； E.关闭计算机； F.关闭电源。 5.3 注意事项 5.3.1请勿在计算机内安装其他应用软件，以免三坐标操作软件不能正常运行。 5.3.2在开机前必须检查计算机与主机的连接线、电源插头插座是否正确，有无松动，确认正确后，方可开机。 5.3.3防止计算机被病毒感染。 5.3.4严禁用脱脂棉清洗导轨，以防止棉绒进入气浮块中。 5.3.5保养过程中不能给任何导轨加任何性质的油脂。 536禁止在工作台导轨面上放置任何物品，不要用手直接接触导轨工作面。 537为保持室内湿度，不要用湿拖把拖地。

刀具半径补偿的目的与方法

刀具半径补偿的目的与方法 （1）刀具半径补偿的目的 在车床上进行轮廓加工时，因为车刀具有一定的半径，所以刀具中心（刀心）轨迹和工件轮廓不重合。若数控装置不具备刀具半径自动补偿功能，则只能按刀心轨迹进行编程（图（1-11）中点划线），其数值计算有时相当复杂，尤其当刀具磨损、重磨、换新刀等导致刀具直径变化时，必须重新计算刀心轨迹，修改程序，这样既繁琐，又不易保证加工精度。当数控系统具备刀具半径补偿功能时，编程只需按工件轮廓线进行（图（4-10）中粗实线），数控系统会自动计算刀心轨迹坐标，使刀具偏离工件轮廓一个半径值，即进行半径补偿。 图（4-10）刀具半径补偿 a) 外轮廓b)内轮廓 （2）刀具半径补偿的方法 控刀具半径补偿就是将刀具中心轨迹过程交由数控系统执行，编程时假设刀具的半径为零，直接根据零件的轮廓形状进行编程，而实际的刀具半径则存放在一个可编程刀具半径偏置寄存器中，在加工工程中，数控系统根据零件程序和刀具半径自动计算出刀具中心轨迹，完成对零件的加工。当刀具半径发生变化时，不需要修改零件程序，只需修改存放在刀具半径偏置寄存器中的半径值或选用另一个刀具半径偏置寄存器中的刀具半径所对应的刀具即可。 G41指令为刀具半径左补偿（左刀补），G42指令为刀具半径右补偿（右刀补），G40指令为取消刀具半径补偿。这是一组模态指令，缺省为G40。 使用格式： 说明：（1）刀具半径补偿G41、G42判别方法，如图（4-11）所示，规定沿着刀具运动方向看，刀具位于工件轮廓（编程轨迹）左边，则为左刀补（G41），反之，为刀具的右刀补（G42）。

图（4-11）刀具半径补偿判别方法 （2）使用刀具半径补偿时必须选择工作平面（G17、G18、G19），如选用工作平面G17指令，当执行G17指令后，刀具半径补偿仅影响X、Y轴移动，而对Z轴没有作用。 （3）当主轴顺时针旋转时，使用G41指令车削方式为顺车，反之，使用G42指令车削方式为逆车。而在数控机床为里提高加工表面质量，经常采用顺车，即G41指令。 （4）建立和取消刀补时，必须与G01或G00指令组合完成，配合G02或G03指令使用，机床会报警，在实际编程时建议使用与G01指令组合。建立和取消刀补过程如图（4-12）所示，使刀具从无刀具半径补偿状态O点，配合G01指令运动到补偿开始点A，刀具半径补偿建立。工件轮廓加工完成后，还要取消刀补的过程，即从刀补结束点B，配合G01指令运动到无刀补状态O点。 图（4-12）刀具半径补偿的建立和取消过程 a) 左刀补的建立和取消b) 右刀补的建立和取消

三坐标测量机操作规范标准[详]

三坐标测量仪操作规 1 围 本操作规规定了三坐标测量的准备、测量机的操作步骤、注意事项及维护保养的要求。 本操作规适用于公司三坐标测量机的操作。 2 规性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改）适用于本文件。 GB/T 16857.1:2002 产品几何量技术规(GPS) 词汇 3 术语和定义 3.1 三坐标测量机 通过运转探测系统测量工件表面空间坐标的测量系统。 （源自GB/T 16857.1:2002，2.1） 3.2 EHS EHS是环境 Environment、健康Health、安全Safety的缩写。 4 职责 4.1 三坐标技术员 负责测量程序的编辑,操作员的测量培训, 仪器的使用与维护保养，备品备件的申请、选型。 4.2 操作员 负责测量程序的编辑,仪器的使用与维护保养,备品备件工装的申请、选型。 4.3 计量员 负责仪器的周期校准工作。 5 过程描述 5.1 测量前准备 5.1.1 开机前应用蘸有无水乙醇的无尘布擦拭机器导轨，导轨擦拭禁用任何性质的油脂。 本标准文件为上海万泽精密铸造有限公司所有，内部使用，拥有著作权及法律规定的任何权益。未经授权，任何个人或组织均不得以任何方式发行、披露或使用，否则其行为将受到法律许可范围内的起诉。 1 / 1

5.1.2 开机前检查是否有阻碍机器运行的障碍物。 5.1.3 零件检测时应满足下列环境要求： 1) 室温度：20℃±2℃； 2) 相对湿度：35﹪～75﹪； 3) 气压要求：大于0.45Mpa，小于0.75Mpa。 5.1.4 检查空压气管是否接好，气管是否漏气。气压低于规定值时，不准操作，否则会严重损坏机器。 5.1.5 被测零件在检测之前，应先清洗去毛刺，防止在加工完成后零件表面残留的冷却液及加工残留物影响测量机的测量精度及测头的使用寿命。被测零件在测量之前应在室恒温，如果温度相差过大就会影响测量精度。根据零件的大小、材料、结构及精度等特点，适当选择恒温时间，以适应测量仪室温度，减少冷热对零件尺寸的影响。 5.1.6 设备确认性能完好方可作业。 5.2 三坐标测量仪的操作 5.2.1 开机操作： A. 接通系统总电源； B. 接通控制系统电源； C. 首先将空压气管开关打开； D. 待气压正常后，先打开控制柜然后打开计算机电源开关； E. 启动PC-DMIS软件，打开操作盒上的急停按钮； F. 按软件提示进行”回零”。 5.2.2 测量： A. 进入测量系统，依操作顺序及相关测量方法进行测量； B. 选择合适的测量探头，测量标准球直径； C. 建立新的测量项目，放置测量工件； D. 进行工件尺寸测量，记录测量数值； E. 保存测量报告，完成测量工作并确认； F. 退出测量系统； G. 取走工件。 5.2.3 关机步骤： A. 将测头座A角转到90度，B角转到180度； B. 将Z轴运行至安全位置（不易被触碰的位置）； C. 按下操作盒上的急停按钮，关断电源； D. 退出测试软件的操作界面； E. 关闭计算机； F. 关闭电源。 5.3 注意事项 5.3.1 请勿在计算机安装其他应用软件，以免三坐标操作软件不能正常运行。 5.3.2 在开机前必须检查计算机与主机的连接线、电源插头插座是否正确，有无松动，确认正确后，方可开机。 5.3.3 防止计算机被病毒感染。 5.3.4 严禁用脱脂棉清洗导轨，以防止棉绒进入气浮块中。 5.3.5 保养过程中不能给任何导轨加任何性质的油脂。 5.3.6 禁止在工作台导轨面上放置任何物品，不要用手直接接触导轨工作面。

. 三坐标测量机测头的测球半径补偿误差的计算

三坐标测量机测头的测球半径补偿误差的计算 2010-2-5 15:49:00 来源：《工具技术》阅读：161次我要收藏 【字体：大中小】 摘要：介绍了三坐标测量机的发展与测量头的分类，结合实例重点分析了触发式测头的测球半径补偿误差的产生原因、计算方法和预防措施。 1 引言 从1950年英国FERRANTI公司制造出第一台数字式测头移动型三坐标测量机、1973年前西德OPTON公司完成三维测头设计并与电子计算机配套推出第一个三坐标测量系统 以来，经过几十年的快速发展，坐标测量技术已臻成熟，测量精度得到极大提高，测量软件功能更加强大，操作界面也日益完善，生产厂家遍布全球，开发出了适于不同用途的三坐标测量机型。几十年的发展充分证明，现代三标测量系统打破了传统的测量模式，具有通用、灵活、高效等特点，可以通过计算机控制完成各种复杂零件的测量，符合机械制造业中柔性自动化发展的需要，能够满足现代生产对测量技术提出的高精度、高效率要求。 除用于空间尺寸及形位误差的测量外，应用坐标测量机对未知数学模型的复杂曲面进行测量，提取复杂曲面的原始形状信息，重构被测曲面，实现被测曲面的数字化，不仅是坐标测量机应用的一个重要领域，也是反求工程中的关键技术之一，近年来也得到快速发展。 2 测头的分类 测量头作为测量传感器，是坐标测量系统中非常重要的部件。三坐标测量机的工作效率、精度与测量头密切相关，没有先进的测量头，就无法发挥测量机的卓越功能。坐标测量机的发展促进了新型测头的研制，新型测头的开发又进一步扩大了测量机的应用范围。按测量方法，可将测头分为接触式(触发式)和非接触式两大类。触发式测量头又分为机械接触式测头和电气接触式测头；非接触式测头则包括光学显微镜、电视扫描头及激光扫描头等。本文讨论的重点为触发式测头。

(完整word版)三坐标测量机检测实验报告

专业及班级：姓名：学号： 实验二：三坐标测量机检测 一、实验目的：通过观察三坐标测量机的检测过程，分析检测的基本原理，掌握三坐标测量机的日常操作过程。 二、实验设备：西安爱德华MQ686三坐标测量仪及其辅助设备。 设备简介：机械整体结构采用刚性结构好、质量轻的全封闭框架移动桥式结构。其结构简单、紧凑、承载能力大、运动性能好。 固定优质花岗岩工作台：具有承载能力强、装卸空间宽阔、便捷的功能。 Y向导轨：采用燕尾式，定位精度高，稳定性能好。 三轴采用优质花岗岩，热膨胀系数小，三轴具有相同的温度特性，因而具有良好的温度稳定性、抗实效变形能力，刚性好、动态几何误差变形小。 三轴均采用自洁式预载荷高精度空气轴承组成的静压气浮式导轨，轴承跨距大，抗角摆能力强，阻力小、无磨损、运动更平稳。 横梁采用精密斜梁设计技术（已获专利），重量轻、重心低、刚性强，动态误差小，确保了机器的稳定。 Z轴采用气缸平衡装置，极大的提高了Z轴的定位精度及稳定性。控制系统采用德国知名的SB专用三坐标数控系统，具有国际先进的上下位机式的双计算机系统，从而极大地提高系统的可靠性和抗干扰能力，降低了维护成本。 三、实验原理： 三坐标测量机：由三个运动导轨，按笛卡尔坐标系组成的具有测量功能的测量仪器，称为三坐标测量机，并且由计算机来分析处理数据（也可由计算机控制，实现全自动测量），是一种复杂程度很高的计量设备。三坐标测量机是一种高效、新颖的精密测量仪器。它广泛应用于机械制造、仪器制造、电子工业、航空工业 等各领域。 分类： 按其精度分为两大类： 计量型：（UMM）1.5 μm+2L/1000 一般放在有恒温条件的计量室内， 用于精密测量分辨率为0.5μm，1或2μm，也有达0.2μm的； 生产型：（CMM）一般放在生产车间，用于生产过程的检测，并可进行末道工序的精加工，分辨率为5μm或10μm，小型生产测量机也有1μm或2μm的。 按结构分为：悬臂式、龙门式、桥式、铣床式 按控制方式分为：手动式、自控式

三坐标测量机验收标准

質量方針：品質第一，創新技術，一流人才完善服務 三坐标测量机验收标准 依据中华人民共和国国家计量技术规范（JJF1064-2000三坐标测量机校准规范） 一、校准条件 1 长度测量标准器:“经校准的量块” 2环境条件 （1）．设备应安装于避光、避潮、避震及无尘恒温室内； （2）．不受腐蚀性气体、可燃气体、油雾和微粒侵袭。 （3）．外接电源220 V，50Hz，可靠接地，接地电阻小于4欧姆，并标配500W UPS 稳压电源。 （4）．温度要求：温度(20±2)℃，温度梯度1℃/m ，温度变化 1℃/h （5）．湿度要求：湿度30%-65% ， （6）. 供气压力：0.4 MPa - 0.5 Mpa (7)．供气流量：100 L/min – 120 L/min 3 环境条件的测量 实验室环境温度应有记录。校准时需检查至当日的一周温度记录。 测量过程中应测量和记录三坐标测量机的温度变化和温度梯度的情况。测量点应不少于4点，分布在不同方向和不同高度。 二、计量性能要求 1. 长度测量最大允许示值误差（MPEE＝±（3+L/300）： 即MPEE = ±(A+L/K) 式中：A——常数项，μm，由坐标测量机制造商提供或由用户根据需要确定； L——被测长度，mm; K——无量纲常数，由坐标测量机制造商提供或由用户根据需要确定； B——MPEE 的最大值，μm，由坐标测量机制造商提供或由用户根据需要确定。 三、长度测量重复精度 依据中华人民共和国国家计量技术规范长度测量的重复度必须尊循：人、机、料、法、环；（即同一工件、同点、同位、同方法及同力度）否则影像测量精度；

質量方針：品質第一，創新技術，一流人才完善服務 2.Y轴方向

三坐标测量机球头测针补偿技术

三坐标测量机球头测针补偿技术* 李君波 助理工程师(第七一七研究所) 摘 要: 介绍了手动三坐标测量机测头跟踪原理,并分几种情况探讨了使用球头测针进行点位 测量时,被测点坐标值的补偿方法及实现途径。 关键词: 三坐标测量机 球头测针 补偿 * 收稿日期:1999-11-20。 1 引 言 在使用手动三坐标测量机对工件进行多点位测量时,由于被测物体形状各异,工作量很大。因此,提高硬件测量速度、改进操作流程、增强软件容错性及软件智能性等是提高测量效率的主要手段。 2 测头跟踪机制 测头跟踪机制是一种增强软件智能性的技术。其工作原理如下 : 图1 链队列示意图 图2 循环队列示意图 每次测量一个点位,无论是重测还是新测,测针都需要运动一段距离,因此可在软件中设置跟踪机制,自动追踪测针的运动轨迹,根据采集到的测针碰触被测点位之前一段距离的坐标值集C OOR-SE T ={node 1,node 2, ,node n}(node n 为跟踪的最后一个坐标值)。可分析测针从何方位碰触被测点位,再在使用球头测针时自动补偿,而不必在测量之前手动指定测量方位,增强了测量的智能化程度,提高了工作效率。 因为必须保存坐标值集COOR-SET 并且需在测针运动时不断更新数据、加入最新的坐标值、去除最老的坐标值,因此,坐标值集COOR-SE T 构成一个先进先出的队列。可采用两种方式实现,即链队列和循环队列。 若采用链队列的方式,当加入新的结点P 同时删除最老的队头结点时,进行如下操作: new(P); 申请新结点; p->data=xyz data;p->next=NI L; 填入数据域,指针域置空;

公差配合与测量技术实验报告单

公差配合与测量技术实验报告单 班级 姓名 机械与汽车工程系

目录 1. 实验报告单（一）——用外径千分尺测量轴径 2. 实验报告单（二）——用内径百分表测量孔径 3. 实验报告单（三）——用合像水平仪测量导轨直线度误差 4. 实验报告单（四）——用千分表测量平行度、垂直度误差 5. 实验报告单（五）——用千分表测量圆跳动误差 6.实验报告单（六）——用螺纹千分尺或三针法测量外螺纹单一中径 7. 实验报告单（七）——使用三坐标测量机综合测量

《公差配合与测量技术》实验报告单（一） ——用外径千分尺测量轴径 1.项目任务 （1）了解外径千分尺的结构组成； （2）熟悉外径千分尺的测量原理，掌握使用外径千分尺测量轴径测量方法及其评定； 2. 项目计划 （1）测量孔径常用的测量仪器及应用场合； （2）外径千分尺的测量原理，使用外径千分尺测量轴径的测量方法及合格性判定； （3）填写实验报告单，解答项目思考题； （4）项目评价； （5）分析测量结果，结合有关资料，进行总结。 3. 项目准备 （1）测量轴径常用的测量仪器 游标卡尺、外径千分尺、卧式测长仪等。游标卡尺是一种中等精度的量具，只能用于中等精度。 （2）外径千分尺简介 外径千分尺常简称为千分尺，它是比游标卡尺更精密的长度测量仪器，可以测量工件的各种外形尺寸，如长度、厚度、外径以及凸肩厚板厚或壁厚等。精度: 0.01mm。 （3）实验步骤

4. 项目实施 用外径千分尺测量轴径实验（公差按8级精度、偏差代号h进行查表填上） 被测零件 名称公称尺寸极限偏差验收极限 es ei 上验收极限下验收极限 圆度公差0.006mm 安全裕度A 计量器具名称分度值示值范围测量范围 仪器 不确定度 测量 不确定度 测 量 示 意 图 测量数据实际偏差e a 测量位置Ⅰ—ⅠⅡ—ⅡⅢ—Ⅲ 测量方向A—A′ B—B′ 圆度误差合格性判定 5. 项目问题思考 （1）如何对外径千分尺调零？ （2）测力装置有什么作用？ （3）外径千分尺如何保养？ 6. 项目评价与总结（自评） 项目评价表 考核项目权重评分 项目计划决策20% 项目实施检查25% 项目评估讨论15% 职业素养40% 总结：

三坐标测量机操作规范

Q/SC xxxxxxx公司标准 Q/S C×××-××××三坐标测量机操作规范 200——发布200——实施———————————————————————————————— 发布

前言 本标准适合工厂各型三坐标测量机 本标准由xxxxxx公司理化计量中心测定组起草并技术归口。本标准起草人： 标准审查： 批准：

三坐标测量机操作规范 1范围 本规范适用于工厂各型号的三坐标标测量机，包括xxx\xxxx三坐标。 2测量的技术保障条件 2.1：熟悉产品零件图、工艺要求和相关的技术文件以及产品的精度验收标准，分析产品结构，了解零件装配关系和技术要求，为测量做好必要的技术准备。 2.2：测量环境的要求： 测量室内环境的温度、湿度、防尘等必须符合相应的规定，保证测量温度在20°±2°、湿度在40%～70%之间。 2.3：测量零件的要求： 零件在测量前必须用汽油清洗干净，无毛刺、外观无明显缺陷、无锈蚀情况。 2.4：测量前按照图纸工艺要求，明确测量的项目，做相应的一些技术准备。 3 测量原理 将被测零件放入它允许的测量空间，精确地测出被测零件表面的点在空间三个坐标位置的数据，将这些点的坐标数值经过计算机数据处理，拟合形成测量元素，如圆、球、圆拄、圆锥、曲面等，经过数学计算的方法得出其形状、位置公差及其他几何量数据。 4测量仪器装置 4.1: xxxxxx型三坐标测量机，精度：U1=2.5+L/350 U3=3.5+L/250 重复性：0.002㎜ 测量范围：1000*1200*2000㎜ xxxx三坐标测量机：精度：U1=3.5+6L/1000 U3=6+6L/1000 重复性：0.004㎜ 测量范围：2650*970*970㎜

三坐标测量机测量误差分析及补偿方法的研究

三坐标测量机测量误差分析及补偿方法的研究 发表时间：2019-07-03T11:27:05.697Z 来源：《防护工程》2019年第6期作者：林强[导读] 让测量人员了解三坐标测量过程中的误差来源及如何消除误差,使测量值更接近于实际值,具有较强的工程实践意义。 中车沈阳机车车辆有限公司辽宁省沈阳市 110142 摘要：20世纪60年代初,三坐标测量机(CoordinateMeasuringMachine,简称CMM)首次面市,这是一种精密的高效测量仪器。三坐标测量级的技术基础是计算机,数控,电子技术的极大发展。需求来源是由于数控机床以及零件形状复杂化而产生的配套测量设备的需求。时至今日,三坐标测量机已经由简单的配套设备转变为加工控制设备。在现如今的航天航空、汽车、机加工等行业中被广泛应用。已成为现代工业 检测和质量控制不可缺少的测量设备。因此,使用好CMM,使其在生产中发挥其应有的作用,显得至关重要。测量误差在工程实践中不可避免,让测量人员了解三坐标测量过程中的误差来源及如何消除误差,使测量值更接近于实际值,具有较强的工程实践意义。 关键词：三坐标测量机；测量误差；补偿方法 作为精密测量仪器,三坐标测量机在产品设计、加工制造、检测等领域得到广泛的应用与推广。但在实际的测量过程中,仍然会有测量误差的产生,如测头测针磨损、测量路径选择不当等因素。因此,分析误差源并采取合适的补偿方法,是提高测量精度行之有效的途径。 1三坐标测量机误差分类 根据误差特性的不同,可将误差分为准静态误差和动态误差。准静态误差是指由于外界因素和自身结构引起的误差,而动态误差引起的原因是多方面的,会随时间变化而变化。 2三坐标测量机误差源分析 2.1准静态误差源分析 三坐标测量机静态误差的原因是多方面的,如测量环境的温度、湿度、振动、机导向机构的运动、测头磨损,以及测量方法等不确定因素造成的。 2.2动态误差源分析 三坐标测量机是一个由机体、驱动部分、控制系统、导轨支承、侧头部分、计算机及软件等组成的整体。测量速度会随着测量任务的变化而经常性的变化,在测量过程中,会受到较大的惯性力。由于三坐标测量机的运动部件和导轨是弱刚度性,因此运动部件会在惯性力的作用下产生偏转,测针会偏离正交位置并产生动态误差。 由于三坐标测量机的导轨支承的运动精度会随着三轴的移动速度变化而变化,在此过程中会伴随着测头接触力、测头等效半径和冲击力的变化,导致三坐标测量机的移动速度和逼近距离产生偏差,动态误差随之产生。 3三坐标测量机误差补偿方法 3.1三坐标测量机温度补偿方法 三坐标测量机温度补偿主要由三部分组成:标温下结构参数标定、温度实时采集系统和误差补偿系统。首先测量机利用自身系统获得标准温度下的结构参数,并作为标准结构参数。温度采集系统将采集到的实时温度与当前环境下的温度进行对比和计算,将温度偏差值按照温度热变形误差公式进行实时补偿,反过来,提高了三坐标测量机的测量精度。 3.2动态误差补偿方法 3.2.1软件修正法补偿 根据三坐标测量机的动态误差产生时间节点不同,可分为实时误差与非实时误差。实时误差的补偿方法是对现场的误差数据即时地进行误差补偿,这种方法误差修正精度较高,但需要系统具有伺服驱动,成本较高。非实时误差补偿是对系统采集到的误差数据进行分析校正,这种方法成本低,应用较为广泛。本文采用软件修正的方法对三坐标测量机的动态误差进行非实时误差补偿。该软件使用三次样条原理对误差进行插值计算,并绘出误差曲线图。根据样条函数理论,离散误差点样条函数的节点即是误差点,在三次样条函数拟合后,可以得到误差曲线的模型,拟合精度高,适用性强。 3.2.2测量力误差补偿 测量机在测量过程中,由于受测量力的影响会产生弯曲变形,导致测杆偏离测量理论准确位置,导致测量误差的产生。根据三坐标测量机测头和测杆的结构,建立测杆的弯曲变形模型。 分析上述模型,可得到测量力对测量杆产生的横向位移ωY和压缩ωZ,其计算公式： 根据上式可得到测量力与横向位移、压缩位移的关系。根据上述关系,可按照测量力的大小对测杆的横向位移和压缩位移进行补偿。 3.3确保测头校正的准确性 测头校正的目的，是校正出测杆的红宝石球的直径，进行测量点测头修正，并得出不同测头位置的位置关系。在测头校正时，产生的误差，将全部加入到测量中去。因此，要保证头校正的准确。使用不同测头位置时，在校正完所有测头位置后，要通过测量标准球球心点坐标的方法，来检查校验精度。如果对测量精度的要求比较高，需要重新校正测头，以确保数值精确。 3.4采取正确的测量方法 三坐标测量仪的测针，越短越好。根据测量经验，测针越短，测量结果越准确。对于比较精密的测量，一定要使用比较短的测针进行测量。尽量的减少接头与长杆，也可以提高测量的精度。在使用三坐标测量仪进行测量的时候，要尽量的做到侧头的直径范围尽量的大。因为使用三坐标测量仪进行测量，测头是最重要的一个测量配件，会直接的对测量的结果造成影响。 3.5减小三坐标测量机测量同轴度误差

三坐标测量机实验报告

1111 三坐标测量机实验报告 实验名称：零件测绘 院系：111 姓名：111 学号：111 指导教师：1111 组员：111 一、实验目的

通过观察三坐标测量机的检测过程，分析检测的基本原理，掌握三坐标测量机的日常操作过程。 二、实验要求 对一件无理论数据的被测工件，制定检测计划，完成测量，绘制零件图。、 三、实验设备 DEA MISTRAL070705型三坐标测量机、标准球、被测工件、计算机。 四、分析过程 1.被测零件如图1所示，实验中需要测量俯视视角中所有能观测到的特征的尺寸，并根据需要对重要特征进行评价。试验中在确定基准面之后，以从内到外的次序依次测量俯视视角中所有的圆柱特征的圆心坐标和直径数据，以从前到后、从左到右的顺序依次测量各平面特征到基准面的距离尺寸。 图1.被测实物 2.本次试验设计测量基准面如图2所示，以前向平面作为X正向基准面，以左侧平面作为Y负向基准面，以上平面作为Z正向基准面。以三个基准面的交点为三维坐标原点。 图2.基准面设计 3.如图3所示将被测工件摆放在固定底板上，使用卡具卡住两个不需测量的特征，并使卡具尽量远离需要测量的特征，避免干扰测量。调整工件，使拟定的X、Y向基准面尽量与测

量机水平二维运动方向平行，方便测量。 图3 零件的摆放 五、测量过程 1.新建测量程序： 双击桌面快捷键，选择“未连接侧头”，确定测量机回家（归零）运行路径无障碍后，按下操作盒上的“START”按钮，测量机测头完成初始化。 点击“取消”按钮，新建零件程序，选择“文件—新建”，设定文件名为“102502”，接口框选择“机器1”，选定测量单位为“毫米”，点击确定。 2.测量机测头的定义和校验： （1）测头的定义：点击“插入——硬件定义——测头”，测头文件填“102502”，“测头说明”中，根据实际三坐标测量机上所安装的测头、测座和测针型号，测座选取“PROBEPH10M”，转接器选择为“CONVERT30MM_TO_M8THRD”,传感器选择为“PROBETP2”，测针选择为 “TIP5BY20MM”。 （2）测头校验的设置：点击“测量”按钮，进入校验测尖界面，“测点数”设置为9点，其他参数默认，控制方式选“自动”模式，操作类型选择“校验测尖”，校验模式中，“层数”、“起始角”、“终止角”分别填入3、0、90。点击“添加工具”按钮，“工具类型”选“球体”，直径为15.875mm，点击“确定”按钮。 （3）开始校验：将标准球摆放到测量机上，手动操纵控制盒控制测头触碰标准球最高点处，然后测量机将会开始自动开始校验。 3.手动测量基准元素： 按顺序手动测量如图2所设定的X正、Y负、Z正三个基准面，每个面至少测量四个点，每完成一次测量按一下控制盒上的“START”按钮，系统自动生成一个平面，Z正、Y负、X正这三个基准面分别被定义为面1、面2、面3。 4.建立工件坐标系 以面1外法线方向为Z轴，面3外法线方向为X轴，Y轴也确定了，以三个基准面的交点为原点。 具体步骤：点击“插入——坐标系——新建”，点击平面1，“找正”按钮旁的选Z正，按“找正”按钮，建立Z轴；然后只选中平面3，“旋转到”选择X正，点击“旋转”按钮，建立X轴；同时选中平面1、2、3，勾选x、y、z，点击“原点”按钮，建立三维坐标的原点。 5.手动测量特征元素 本次实验需要完成俯视视角所有可见特征尺寸参数的测量，除三个基准面之外，可见特征中还包括了33个平面、17个圆柱面，按照每个平面测4个点，每个圆柱面测8个点的方法完

三坐标测量机作业指导书

1.0目的： 三坐标作为公司重要精密检测设备，为了维护测量机的使用精度以及安全，制定本操作维护规程。 2.0适用范围： 本公司三坐标测量室以及测量室人员 3.0参考文件 3.1《PC-DMI使用手册》、 4.0技术参数 4.1测量行程：2000x3300x1000（X、Y、Z)(龙门式测量机) 4.2几台承重：10吨 4.3导轨:各轴均采用气浮轴承 4.4传动系统：X轴与Z轴采用同步带，Y轴为齿轮条传动 4.5光栅系统：HEIDENHAIN（镀金）线性光栅尺 4.6探测系统；测座TESASTARM-M8,测头TESASTAR-MP6A104/6BC 4.7测量软件:PC-DMISBASIC 4.8操控形式：手动/自动 5.0 检测前的准备工作 5.1测量机房的温度要保持在20±2℃，相对湿度25~75%； 5.2稳压电源的输出的电压为220±10V： 5.3气源的供气压力为≥0.9Mpa: 5.4用无水乙醇（酒精）与无尘纸擦拭机床的三轴导轨面与测针，标准球； 5.5了解到要测量工件的生产编号，找到2D图纸查看基准角的位置，工件清理干净；不得

有铁屑，毛刺，等其他。 5.6在摆放到工作台时工件的基准角的位置必须放在机床零点的位置,测量人需在场看着工件吊入，向下放时不得有太大的震动声； 5.7需要3D数据时，到UG软件里进行转换，打开文件→导出IGES→选中要导出的文件→输出保存的位置→点击应用； 5.8打开干燥机，注意需要先通气在通电源→打开三坐标处的气源，气源需达到0.4-0.6MPa,→开启电源，控制柜电源和测头控制器。 6.0工作程序 6.1新建测量零件文件架，打开PC-DMIS Premium 2011(Release)软件→弹出测头文件窗口点击确定→操纵盒上按下SERVO PWR ON按钮进行加电→提示机床回家→新建测量文件→填写零件名称及生产编号→点击确认； 6.2校验测头步骤：操作→校验编辑→激活测头→添加角度→激活测尖列表中选中要使用的角度→点击测量按钮→进行校验中→查看结果→范围在0.003~0.001mm→确定； 6.3导入数据→文件→导入→IGES→处理→确认→查看数据的坐标是否与工具摆放的一致。 6.4手动建立坐标→根据图纸的设计基准或装配基准建立零件坐标系，（选择一个光洁的精加工过的平面很重要，一个粗糙的面是不能用于建立坐标系的，会影响坐标的精度）→插入→坐标系→新建， 6.5一般用3 、2、1法来建立坐标系→第一步测量平面1，零件找正Z向以及确定Z轴原点，确定第一轴线（选择垂直于零件轴线的平面而不是选择垂直于机器坐标轴的平面。如果这个平面上有灰尘或是零件放置不平，将导致基准面测量不准确，一般我们按术图纸上的基准面。） 6.6测量平面2，旋转轴现在有了第一轴线和参考平面就可以建坐标系的第二步：旋转轴，即确定第二轴向。因为X、Y、Z三个轴线是互相垂直的，因此一旦确定两个轴线，第三轴线也就是唯一不变。 6.7第三步设定原点：原点处于蓝色标记处，它的坐标值为X=0，Y=0，Z=0。在点击CAD=工件按钮。设置了零件的正确轴向和原点后一个零件坐标系就建立好了，在按以上方法在