三坐標(biāo)減少測(cè)量誤差，提高測(cè)量準(zhǔn)確性的方法

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)屬于精密測(cè)量?jī)x器，在測(cè)量過程中對(duì)操作者、現(xiàn)在環(huán)境等有較高的要求，以免在使用過程中影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。我們知道，同一臺(tái)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，同一被測(cè)物，操作者不同測(cè)量結(jié)果也可能不會(huì)，這是因?yàn)槊總€(gè)操作者的技術(shù)不同，操作方式不同也會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。因此，在三坐標(biāo)檢測(cè)過程中，需謹(jǐn)慎操作。

因此，在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量過程中，減少不必要的誤差，提高測(cè)量的準(zhǔn)確性，是每一位工作人員需要了解和掌握的知識(shí)。北瑞科信帶領(lǐng)大家，了解如何提高三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量的準(zhǔn)確性。首先，除三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)自身的測(cè)量精度外，我們要了解各個(gè)配件的安裝及使用。

1. 零件的裝夾與固定。

很多用戶在測(cè)量零件時(shí)，認(rèn)為零件的自重就可以使零件在測(cè)量時(shí)不移位。其實(shí)由于花崗石臺(tái)面非常光滑，直接放置在臺(tái)面上的方箱和零件有可能會(huì)在測(cè)量機(jī)重心移動(dòng)和加速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生震動(dòng)時(shí)發(fā)生移位，造成測(cè)量結(jié)果的變化，尤其在零件比較小且輕的情況下，這種可能性是非常大的。其次，臺(tái)面上鋪一層橡膠或塑料似乎可以保護(hù)臺(tái)面，但是也會(huì)造成零件的測(cè)量重復(fù)性差，這里，建議使用等高塊。而變形的零件也要考慮裝夾導(dǎo)致變形的因素。

對(duì)于批量檢測(cè)，必須采用科學(xué)的裝夾方式，3點(diǎn)支撐定位，且必須采用可靠且方便的定位基準(zhǔn)，保證裝夾的重復(fù)精度。

2. 選擇合理測(cè)針配置

a) 選擇合理的測(cè)尖

有些“毛坯件”和普通機(jī)床加工的零件，沒有經(jīng)過磨床加工或沒有處理毛刺，由于本身形狀誤差大、有毛刺的等原因也能造成測(cè)量結(jié)果重復(fù)性大。在該情況下，建議采用較大直徑的測(cè)尖，且在特征上多采集樣例點(diǎn)，以求取較為平均的效果，獲得良好的重復(fù)性。

b) 測(cè)針長(zhǎng)度或測(cè)頭校正的問題。

測(cè)針或加長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度、重量對(duì)測(cè)量的精度和重復(fù)性有很大的影響。測(cè)頭的負(fù)載能力與測(cè)頭靈敏性（也即測(cè)頭精度）往往是一對(duì)矛盾，其能力和價(jià)格一般成正比關(guān)系。超出測(cè)頭負(fù)載的加長(zhǎng)桿、測(cè)針會(huì)使測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生擾度誤差，并縮短測(cè)頭的使用壽命。所以，在使用加長(zhǎng)長(zhǎng)度的測(cè)針時(shí)，要選擇相應(yīng)較大測(cè)力的吸盤或測(cè)頭。

同時(shí)，對(duì)于易變形的工件和測(cè)桿微細(xì)的測(cè)針，要選擇小測(cè)力測(cè)頭；測(cè)量特征時(shí)，盡量選擇自動(dòng)測(cè)量，如果必須用手動(dòng)，請(qǐng)?jiān)诓倏v盒上選擇“慢速”檔。

c) 測(cè)頭校驗(yàn)

測(cè)頭校正的正確性是測(cè)量準(zhǔn)確性的保證，尤其是多測(cè)頭位置和星型測(cè)頭的校正，一定要進(jìn)行檢查，才能保證測(cè)量的準(zhǔn)確。

在使用標(biāo)準(zhǔn)球校驗(yàn)測(cè)頭時(shí)，對(duì)于測(cè)量精度比較高的情況，需要適當(dāng)?shù)脑黾用恳粚永锏男ｒ?yàn)點(diǎn)數(shù)；對(duì)于測(cè)量復(fù)雜曲面曲線特征的情況，需要適當(dāng)增加校驗(yàn)的層數(shù)。總之，目前，我們提倡至少3層9~12點(diǎn)的校驗(yàn)方式。在零件測(cè)量過程中，設(shè)置與測(cè)頭校驗(yàn)一致的測(cè)量速度（移動(dòng)和觸測(cè)）和逼近/回退距離，也有助于獲得精確的結(jié)果。

最后，不得不提醒的是，我們經(jīng)常忽視一個(gè)細(xì)節(jié)，那就是，你的測(cè)頭組件擰緊了嗎？你的測(cè)針紅寶石球面和標(biāo)準(zhǔn)球面清潔到位了嗎？

3. 選擇正確的測(cè)量基準(zhǔn)

測(cè)量要真正為其“客戶”服務(wù)，首先要分清楚測(cè)量結(jié)果為哪個(gè)部門所用、怎么用，據(jù)此選擇合理的基準(zhǔn)。如果，測(cè)量結(jié)果要用于為下一道工序調(diào)整參數(shù)提供參考，即測(cè)量結(jié)果用于加工工藝調(diào)整，則測(cè)量基準(zhǔn)需要與工藝基準(zhǔn)統(tǒng)一；如果測(cè)量結(jié)果需要直接引導(dǎo)工件裝配或者用于工件終驗(yàn)收，測(cè)量基準(zhǔn)需要與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng)一。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般是指圖紙上的基準(zhǔn)，而工藝基準(zhǔn)則根據(jù)企業(yè)工藝制定，需要與加工工藝人員溝通確認(rèn)，具體問題具體分析。

4. 建立精確的坐標(biāo)系

對(duì)于3-2-1法坐標(biāo)系，第一遍為手動(dòng)建立坐標(biāo)系，容易帶入操作者的手動(dòng)誤差，所以，第一次手動(dòng)建立坐標(biāo)系后，建議采用自動(dòng)（DCC）測(cè)量的模式，再重新測(cè)量坐標(biāo)系基準(zhǔn)特征，重建坐標(biāo)系，我們稱之為“精建”。

5. 選擇合適的測(cè)量和評(píng)價(jià)方法。

測(cè)量方法的問題是造成測(cè)量重復(fù)性及測(cè)量精度問題的最大原因。通常，我們采用“最大包容原則”測(cè)量特征，即盡量使測(cè)點(diǎn)均勻的分布于全特征的最大面積，但因?yàn)榱慵奶厥庑?，無法滿足這個(gè)要求時(shí)，就使測(cè)量的結(jié)果出現(xiàn)很大的誤差或者重復(fù)性非常差。

如：測(cè)量小于1/4圓或圓弧、測(cè)量以一端圓柱為基準(zhǔn)的另一端圓柱的同軸度或跳動(dòng)、長(zhǎng)方形平面的垂直度或平行度、短圓錐臺(tái)截圓的直徑等等。這些元素的測(cè)量如果只是單純用簡(jiǎn)單的元素測(cè)量方法，就會(huì)出現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果和重復(fù)性特別差的現(xiàn)象。

遇到這些情況時(shí)，要具體情況具體分析，轉(zhuǎn)換測(cè)量方法或測(cè)量基準(zhǔn)及測(cè)量要求，選擇穩(wěn)定、正確的測(cè)量方法，達(dá)到測(cè)量結(jié)果真正反映零件誤差的目的；必要時(shí)，還是要與服務(wù)部門溝通分析測(cè)量用途，以選擇最合適的方法。

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