产品几何技术规范（GPS）坐标测量系统（CMS）的验收检测和复检检测+第8部分：使用光学距离传感器

《产品几何技术规范（GPS）坐标测量系统（CMS）的验收检测和复检检测第8部分：使用光学距离传感器的坐标测量机GB/T16857.8-2022》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语和定义4符号5计量特性要求6验收检测和复检检测7合格判定contents目录8应用9产品文件和数据页中的说明附录A(资料性)结构分辨力检测附录B(规范性)代表参考检测长度的标准器附录C(资料性)量规的找正附录D(规范性)配置光学距离传感器的万向探测系统的坐标测量机万向位置值contents目录附录E(资料性)与GPS矩阵模型的关系参考文献011范围01021.1标准的适用对象规定了基于光学距离传感器的坐标测量机的检测条件、检测项目及检测方法等。本部分适用于使用光学距离传感器的坐标测量机（CMS）的验收检测和复检检测。1.2标准的目的和意义确保使用光学距离传感器的坐标测量机在验收和复检时能够符合相关技术要求，保证其测量准确性和可靠性。为制造、使用、维修和检测单位提供统一的检测依据，促进坐标测量机的标准化和规范化发展。本部分是《产品几何技术规范（GPS）坐标测量系统（CMS）的验收检测和复检检测》系列标准中的第8部分，与其他部分相互补充，共同构成完整的坐标测量机检测体系。在制定过程中，参考了国际和国内相关的坐标测量机检测标准，确保与国际先进水平保持一致。1.3与其他标准的关系022规范性引用文件引用了与坐标测量系统相关的基础标准和规范，确保本部分的内容与现有的国家标准和国际标准保持一致。强调了规范性引用文件的重要性，这些文件是理解和实施本部分所必需的。基础标准与规范详细介绍了光学距离传感器相关的标准，包括其性能、测试方法、校准等方面的要求。说明了这些标准在坐标测量机中的应用，以及如何确保测量结果的准确性和可靠性。光学距离传感器相关标准坐标测量机相关标准列举了坐标测量机相关的标准，包括机械结构、电气系统、软件系统等方面的要求。强调了这些标准在坐标测量机验收检测和复检检测中的重要性，以及如何确保坐标测量机的整体性能符合要求。除了上述标准外，还引用了其他与坐标测量系统相关的标准，如环境条件、安全防护等方面的要求。这些标准也是确保坐标测量系统正常运行和测量结果准确性的重要因素。其他相关标准033术语和定义一种用于测量物体几何尺寸和形状的高精度测量设备。通过探头在三个相互垂直的方向上移动来采集点的三维坐标数据。可用于检测各种复杂形状和尺寸的工件，如机械零件、汽车零部件、模具等。3.1坐标测量机（CMM）一种基于光学原理测量距离的传感器。通过发射光束并接收反射回来的光束来测量距离。具有高精度、非接触式测量等优点，广泛应用于坐标测量机中。3.2光学距离传感器123对新购置或大修后的坐标测量机进行的全面性能检测。旨在验证坐标测量机是否符合相关技术指标和要求。包括几何误差、探测误差、软件功能等多项内容的检测。3.3验收检测03复检检测的项目和内容与验收检测相似，但更注重于设备的稳定性和可靠性。01对已验收的坐标测量机定期进行的性能检测。02旨在确保坐标测量机在长期使用过程中仍能保持稳定的性能。3.4复检检测044符号01020304CMS坐标测量系统（CoordinateMeasuringSystem）GPS产品几何技术规范（GeometricalProductSpecification）ODS光学距离传感器（OpticalDistanceSensor）CMM坐标测量机（CoordinateMeasuringMachine）4.1一般符号$L$表示测量长度或距离的符号$d$通常表示两点之间的距离或直径$Delta$表示变化量或差值4.2专用符号$theta$表示角度$sigma$表示标准差或不确定度注以上符号仅为示例，并非标准中规定的具体符号。在实际的标准文档中，会有详细的符号定义和解释。这些符号用于描述测量原理、测量过程、测量结果以及相关的计算和分析。理解和掌握这些符号对于正确理解和应用该标准具有重要意义。4.2专用符号055计量特性要求温度应在规定范围内，以保证测量机的稳定性和准确性。湿度应控制在一定范围内，避免对测量机产生不良影响。光照应避免直接阳光照射，以免影响测量精度。振动应尽量避免外部振动干扰，确保测量结果的准确性。5.1环境条件电源应提供稳定的电源电压，确保测量机正常工作。接地测量机应良好接地，以确保操作人员的安全和设备的正常运行。气源如需气源，应提供干燥、清洁的气体，以保证测量机的正常运行。软件应使用与测量机相匹配的软件，确保测量数据的准确性和可靠性。5.2工作条件探测器的选择应根据被测形状的特点选择合适的探测器。探测策略应制定合适的探测策略，以确保形状误差的准确探测。数据处理应对探测数据进行处理，提取形状误差信息并进行评估。5.3探测形状误差离散值的识别应准确识别离散值点，避免误判和漏判。离散值的处理应对离散值进行适当处理，如剔除或平滑处理，以减少对测量结果的影响。离散值的记录应详细记录离散值的位置和数量，以便后续分析和处理。5.4探测离散值应确定合适的尺寸基准，以确保尺寸误差的准确探测。尺寸基准的确定应根据被测尺寸的特点选择合适的探测方法。探测方法的选择应对探测数据进行处理，提取尺寸误差信息并进行评估。数据处理与评估5.5探测尺寸误差5.6全探测尺寸误差全探测策略的制定应制定全探测策略，确保所有相关尺寸均得到准确探测。数据处理与整合应对全探测数据进行处理，整合各尺寸误差信息并进行综合评估。结果分析与报告应对全探测尺寸误差结果进行分析，形成报告并提供改进建议。长度标准的选用应选用合适的长度标准器，以确保长度测量的准确性。测量方法的选择应根据被测长度的特点选择合适的测量方法。误差分析与补偿应对长度测量误差进行分析，采取补偿措施以提高测量精度。5.7长度测量误差123应明确平面形状的定义，准确识别被测平面形状。平面形状的定义与识别应制定合适的测量策略，确保平面形状误差的准确探测。测量策略的制定应对测量数据进行处理，提取平面形状误差信息并进行评估。数据处理与评估5.8平面形状测量误差03载荷变化时的应对措施当载荷发生变化时，应及时调整测量策略或重新进行标定，以确保测量结果的准确性。01载荷的确定与控制应明确工件载荷的大小和方向，控制载荷在允许范围内。02载荷对测量的影响分析应分析载荷对测量结果的影响，采取相应措施进行补偿或校正。5.9工件载荷的影响066验收检测和复检检测验收检测和复检检测的目的是确保坐标测量系统（CMS）的性能和精度符合规范要求。验收检测是在CMS安装完成后进行的初次全面检测，而复检检测是在使用过程中定期进行的检测，以确保CMS的持续稳定性和准确性。进行验收检测和复检检测时，应遵循相关标准和规范，使用合适的检测设备和程序。6.1总则探测特性是指CMS在测量过程中能够识别和记录的各种几何特征，如点、线、面等。验收检测和复检检测中应评估CMS的探测能力，包括对不同类型几何特征的识别精度和稳定性。评估探测特性时，应考虑CMS的光学距离传感器性能、测量环境以及被测对象的表面特性等因素。6.2探测特性长度测量误差是指CMS在测量长度时与真实值之间的差异。系统误差是由于CMS本身的设计、制造或安装等因素引起的固定偏差，而随机误差是由于测量过程中的各种随机因素引起的波动。验收检测和复检检测中应评估CMS的长度测量误差，包括系统误差和随机误差。评估长度测量误差时，应采用合适的标准器或比较测量方法进行校准和比对。6.3长度测量误差平面形状测量误差是指CMS在测量平面形状时与真实形状之间的差异。评估平面形状测量误差时，应采用合适的标准形状或比较测量方法进行校准和比对。验收检测和复检检测中应评估CMS的平面形状测量误差，包括直线度、平面度、圆度等形状误差。同时，还应考虑CMS的测量速度、加速度以及扫描路径等因素对平面形状测量误差的影响。6.4平面形状测量误差077合格判定7.1验收检测光学距离传感器的性能检测包括传感器的测量范围、测量精度、稳定性等指标，需符合相关标准。坐标测量机的几何误差检测对坐标测量机的各项几何误差进行检测，如直线度、平面度、垂直度等，确保其在允许范围内。系统功能测试测试坐标测量系统的各项功能，如数据采集、处理、显示、存储等，确保其正常运行。验收标准制定明确的验收标准，包括各项检测指标的合格范围、判定方法等，以便对坐标测量系统进行综合评估。在规定的时间间隔内对坐标测量系统进行复检，确保其持续符合相关标准。定期复检复检项目应包括光学距离传感器的性能、坐标测量机的几何误差、系统功能等，与验收检测项目保持一致。复检项目制定详细的复检流程，包括检测前的准备工作、检测过程中的操作步骤、检测后的数据处理和结果判定等。复检流程在复检过程中发现的问题应及时处理，对不符合要求的坐标测量系统进行维修或更换，确保其正常运行和测量精度。问题处理7.2复检检测088应用坐标测量机的几何性能测试对坐标测量机的长度、角度、直线度、平面度等几何量进行测量，以验证其是否满足规范要求。系统功能与软件测试对坐标测量系统的各项功能进行逐一测试，包括数据采集、处理、显示、存储等，同时验证软件的稳定性和可靠性。光学距离传感器的性能验证包括传感器的分辨率、测量范围、测量精度等关键指标的测试与评估。8.1验收检测坐标测量机的几何性能复检在坐标测量机使用过程中，定期对其几何性能进行复检，以及时发现并纠正可能存在的误差。系统功能与软件的维护更新对坐标测量系统的硬件和软件进行定期的维护和更新，以确保系统的持续稳定运行和功能的不断完善。光学距离传感器的校准定期对光学距离传感器进行校准，以确保其测量结果的准确性和一致性。8.2复检检测123在两次校准之间，对光学距离传感器进行期间核查，以确认其状态是否良好，是否满足使用要求。光学距离传感器的期间核查在两次复检之间，对坐标测量机进行期间核查，以及时发现并解决可能存在的问题，确保测量结果的准确性和可靠性。坐标测量机的期间核查在坐标测量系统使用过程中，对其各项功能和软件进行期间核查，以确保系统的正常运行和数据的准确性。系统功能与软件的期间核查8.3期间核查099产品文件和数据页中的说明03制造商的质保证明提供设备的质量保证书，明确设备的保修期限、保修范围等，以保障用户的权益。01坐标测量机（CMM）的完整技术文档包括操作手册、维护手册、校准证书等，以确保用户能够正确、安全地使用和维护设备。02设备软件和相关资料提供坐标测量机所需的软件程序、更新和补丁，以及相关的使用说明和技术支持。9.1产品文件9.2数据页说明设备的基本参数使用注意事项和维护建议光学距离传感器的技术参数校准数据和结果包括坐标测量机的型号、规格、测量范围、测量精度等关键参数，以便用户了解设备的基本性能。提供设备在使用过程中需要注意的事项和维护保养建议，以延长设备的使用寿命和保持其良好状态。提供传感器的型号、测量原理、分辨率、测量速度等详细参数，以确保用户能够充分了解其性能并选择合适的传感器。提供设备的校准数据和校准结果，包括线性误差、角度误差、平面度误差等，以证明设备的测量准确性和可靠性。10附录A(资料性)结构分辨力检测评估坐标测量机的性能结构分辨力是坐标测量机的重要性能指标之一，通过对其进行检测可以评估坐标测量机的测量精度和稳定性。保证测量结果的准确性结构分辨力不足可能导致测量结果出现偏差或不稳定，因此对其进行检测是保证测量结果准确性的重要手段。结构分辨力检测的意义采用具有已知几何特征的标准器具作为被测对象，通过对比坐标测量机的测量结果与标准器具的几何特征来评估结构分辨力。使用标准器具对坐标测量机在不同条件下的多次测量数据进行分析，观察其测量结果的稳定性和一致性，从而评估结构分辨力。分析测量数据结构分辨力检测的方法保证标准器具的精度标准器具的精度应高于被测坐标测量机的精度，以确保检测结果的准确性。控制环境条件在进行结构分辨力检测时，应控制环境条件如温度、湿度等，以减少外部因素对检测结果的影响。操作规范检测过程中应严格按照操作规范进行，避免人为因素导致检测结果出现偏差。结构分辨力检测的注意事项11附录B(规范性)代表参考检测长度的标准器如量块、步距规等，具有高精度和稳定性，用于直接测量长度。如激光干涉仪、光栅尺等，利用光学原理进行长度测量，具有高精度和快速测量的特点。实物标准器光学标准器标准器分类精度等级根据测量任务要求的精度等级选择相应精度的标准器。测量范围确保所选标准器的测量范围覆盖被测量对象的长度范围。稳定性优先选择稳定性好、不易变形的标准器，以确保测量结果的可靠性。标准器选择原则标准器使用方法实物标准器使用方法根据实物标准器的类型和精度等级，按照相应的操作规程进行使用和保养。光学标准器使用方法根据光学标准器的类型和测量原理，设置合适的测量参数和环境条件，按照相应的操作规程进行使用和校准。定期对标准器进行检查和校准，确保其精度和稳定性符合要求。定期检查采取适当的保养措施，如清洁、防锈、润滑等，以延长标准器的使用寿命。保养措施将标准器存放在干燥、清洁、无振动和温度稳定的环境中，避免影响其精度和稳定性。存放环境标准器保养与维护12附录C(资料性)量规的找正通过人眼或光学仪器观察量规与坐标测量机（CMM）的相对位置，手动调整量规使其与CMM的坐标轴平行或垂直。利用CMM的软件功能，自动计算并调整量规的位置和方向，使其与CMM的坐标系统一致。找正方法自动找正视觉找正将量规固定在CMM的工作台上，并确保其稳定无晃动。安装量规初始对准精确找正通过粗调量规的位置和方向，使其大致与CMM的坐标轴对齐。使用CMM的测量功能，对量规进行精确找正，确保其位置和方向与CMM的坐标系统完全一致。030201找正步骤量规的稳定性在找正过程中，应确保量规的稳定性，避免因其晃动而影响找正精度。找正顺序通常先进行粗调对准，再进行精确找正，以提高找正效率。软件功能利用在自动找正时，应充分利用CMM的软件功能，提高找正的自动化程度和精度。找正注意事项13附录D(规范性)配置光学距离传感器的万向探测系统的坐标测量机万向位置值万向位置值的定义指配置光学距离传感器的万向探测系统在坐标测量机中的空间位置和方向参数。重要性万向位置值是确保坐标测量机准确度和可靠性的关键因素，对于实现精确测量和质量控制至关重要。万向位置值的定义和重要性测量方法采用光学距离传感器对万向探测系统进行非接触式测量，获取其在空间中的位置和方向信息。测量步骤包括传感器校准、建立测量坐标系、确定测量点、采集数据、处理数据等步骤。万向位置值的测量方法和步骤误差来源包括传感器误差、机械误差、环境误差等。误差分析通过对测量数据的统计和分析，确定误差的大小、分布和规律。误差补偿根据误差分析结果，采取相应的补偿措施，提高万向位置值的准确度和稳定性。万向位置值的误差分析和补偿应用领域适用于各种需要精确测量和质量控制的领域，如航空航天、汽车制造、精密机械等。注意事项在使用万向位置值时，需要注意传感器的选型和校准、测量环境的控制、数据处理的方法等因素，以确保测量结果的准确性和可靠性。同时，还需要定期对坐标测量机