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三坐標測量機測量方式
- 2017-12-18-

測量過程中,要求測針的剛性和尖端形狀盡可能保證一定的測量精度,使用探頭時應注意:
(1)探針長度盡可能短。探頭彎曲或偏轉越大,準確度越低。因此,在測量時,盡量使用短探針。
(2)最少的連接點。每次觸針連接到延長杆時,都會引入附加的潛在彎曲和變形點。因此,在應用程序過程中,盡可能減少連接數量
(3)使球盡可能大,主要有兩個原因:最大的球/棒間隙,從而減少由於“搖晃”引起的錯誤觸發的可能性;較大的球直徑可以削弱被測表麵不被拋光對精度的影響
手寫筆測量的可重複性

圖2顯示了當探頭的采樣方向垂直於探頭體(垂直於主軸)時的最佳結果。如果可能的話,采樣方向應該垂直於探頭體。如果探頭平行於探頭的杆身軸線),結果的可重複性比垂直於軸線的重現性差;如果探針的方向既不垂直也不平行於探針體平行於探針體時,結果的再現性較差;探針采樣方向平行於主軸軸線,但與探頭體成一定角度,不會重複,應盡可能避免。


避免極點碰撞

如果三坐標測量機測量杆在測量過程中與測量杆接觸,但與測量杆沒有接觸,則測量係統會認為測量杆被取樣,從而導致較大的誤差。此時,增加主軸直徑將增加球/柱空間,從而減少極柱碰撞的可能性,如圖3所示。有效工作長度是杆在杆接觸特征之前可達到的深度。通常,球越大,有效工作長度越大。使用較大的主軸也可以降低被測元件的表麵粗糙度;然而,可以使用的最大的球體受到測量的最小的孔的限製。
此外,探頭是一個精密的測量儀器,應保持清潔和無憂,保持形狀和大小。棒狀紅寶石觸點應保持無汙物,1μm的灰塵可能導致1μm的測量誤差。

測針校準

當使用三坐標測量機測頭測量時,由於測頭半徑的影響,獲取的坐標數據不是測頭觸摸的表麵坐標,而是測頭的球心坐標。當表麵法線和測量值相同時,測頭坐標與測頭中心的測頭半徑值不同。如果忽略探頭半徑,即沒有半徑補償的測量數據,則會帶來數據補償錯誤。因此,在測試工件之前,要校準的主軸需要校準。實際的接觸點和軟件記錄的位置需要沿著測量點矢量方向補償探針的半徑。
因此,測量時應盡可能使測針軸垂直於被測表麵,使測頭沿被測表麵法線方向移動,以盡量減小球半徑補償誤差,

通過驗證,需要消除以下三個方麵的問題:
(1)理論三坐標測量機測量杆半徑與實際測量杆半徑之間的誤差;
(2)理論測量棒長度與實際測量棒長度之間的誤差;
(3)探頭旋轉角度誤差。
通過檢查以消除上述三個錯誤,得到正確的補償值。所以校準結果的準確性,直接影響到工件的測試結果。