内部三坐标测量培训课件

2023/3/14

三坐标测量坐标测量机基本知识坐标测量机测量知识三坐标测量机的主要组成部分

三坐标测量机种类繁多但大体上皆由若干具有一定功能的部分组成，主要由主机、测头、电气系统三大部分。

主机部分主要包括机械框架结构、标尺系统、导轨、驱动装置、转台及附件。三维测头是三维测量的传感器，它可在三个方向上感受瞄准信号和微小位移，以实现瞄准与测微两种功能。电气系统包括控制部分。计算机硬件、计算机软件及输出设备。

CMM的分类按CMM的技术水平分类数字显示及打印型

带有计算机进行数据处理型

计算机数字控制型

按CMM的测量范围分类

小型坐标测量机

中型坐标测量机

大型坐标测量机

按CMM的精度分类计量型测量不确定度小于1μm

精密型测量机测量不确定度大于1μm而小于3μm工作型测量测量不确定度大于3μm而小于10μm

三坐标的选用原则一般测量机的不确定度数值小于或等于被测量尺寸要求不确定度的1/2时，就可以选用。坐标测量机的主要误差来源

定位误差直线度误差角运动误差垂直度误差力变形误差热变形误差侧头及附件误差设备本身特有的几何误差设备本身产生的其他误差2023/3/14设备本身的精度

被测量产品的表面加工工艺

人的因素

在公差计算方面，特别是计算过程中

需要用到长度L的公差计算

六个测量原则：正确的测量：测量应能满足被测参数的定义的要求。正确的工具：应当采用合适的设备和方法进行测量。正确的人员：测量人员应当是能胜任工作的、合格的和了解所要做工作的。定期的评估：应当既有内部的，亦有独立的部门对所有测量设施和过程的技术性能作出评估。一致性的论证：在一个地方测量应当与在其他地方进行测量一致性的比对。正确的过程：所有的测量的过程应当经深思熟虑并与国家或国际标准相一致。通用的测量过程在工件上选取被测的特征在坐标系统内定义工件基准选择工件方向选择工件固定方法标定测头定出测量方案坐标测量机编程记录评价信息装夹用最少的装夹次数对于关键的尺寸，若有可能仅用测量机一个轴坐标系的建立任何一项测量任务都是从建立坐标系开始的，要建立一个新坐标系，必须给定新坐标系的坐标原点和各坐标轴的方向。通常只要确定一个原点和两个基准轴就可以了，第三轴的方向由右手螺旋法则确定。在坐标系统内定义零件的基准

图纸上的基准特征基准特征用来定义坐标系，最常用的是直角坐标系，由三条相交于原点的轴线组成，三条轴线互相垂直，一般叫做X、Y、Z轴。小结尽可能应用图纸所规定的基准改变基准要十分小心避免用小区域的特征来建坐标系。工件摆放方向的选择

用坐标测量机测量时一般不在基准特征处夹持，一般夹持在需要探测而又没有障碍的特征上。用户应了解零件的功能，找正时把关键特征的长度方向沿测量机的一条轴找正，用这样的方法找正工件时，只有一根轴用于测量，减少由于其他轴带来的不确定度。工件固定方法的选择

测力重型零件轻型零件夹具粘结

用户必须清楚胶枪只在下述条件下应用：（a）当用胶固定零件到台面时，室内温度没有明显的变化（b）被测工件与工作台的热膨胀系数相近。附加的检查两次测量的差值是测头半径差的四倍。探针选择

探针针头的直径尽可大，用较大的球径时，表面粗糙度的影响会减小，而且由于球和针杆的尺寸差别较大，因而应用更灵活，一般来说针头直径越大有效工作长度越长。比较

提供标准件（校准过的工作标准）与工件名义尺寸相同，这种办法可以花较少的努力而得到较高的精度。小结

定期标定测头用已知的标准件作附加的检查注意选择探针考虑用比较的方法测量策划机械加工的零件常常是一些标准几何特征的组合例如平面、圆、直线、圆柱、圆锥和球。这些特征的几何性质可以用许多测量点拟合得到。平面圆用七个测点则至少79%的叶形的幅值可以探测出来。球圆柱最好在奇数和偶数的圆周上测点数不同，这样可以克服截面圆的任何叶形效应。

测量一个不和基准平面垂直的孔用户测量的策略是不要把它当作一个单纯的圆，而要当作一个圆柱。圆锥若圆锥的圆度是重要的，那么每个圆上应有更多的采点数。若圆锥母线的直线度或角度是重要的，则要取更多的圆。采点数在三个圆上分别为10,12和14(N=36)一个优化的探测策划取决于许多因素

“形状”或比例（例如圆柱的长度与直径之比）真实特征是完整的（整球）或局部（