三坐标测量方法2目录I三坐标设备介绍：1.1常见的三坐标测量设备；1.2如何选择测量设备；1.3测量前的准备；II三坐标测量：2.1常见元素的测量；2.2坐标系的建立方法及风险；2.3特殊元素测量方法及风险；2.4自动测量的实现及优点；2.5测头校准原理与实际意义；2.6拟合原理及常见问题；2.7形成测量需求；2.8如何分析测量报告；31.1常见的三坐标测量设备按测量方式分类（测头）分接触式测量和非接触式测量本文仅讨论接触式测头按测量机的结构分类（机械坐标系统）可以概括为悬臂式、台式、桥式、龙门式、关节臂式41.1常见的三坐标测量设备悬臂式、台式、桥式、龙门式均采用直线光栅进行测量，结构上均有3个明显的轴向运动部件。可手动也可自动进行测量。关节臂式（便携式）采用圆形光栅进行测量。结构上类似人类的手臂，具有3个（或更多）“关节”。因其结构小巧，只能手动测量。51.2如何选择测量设备选用测量设备按照以下顺序挑选：1、精度达到要求：通常测量设备的测量不确定度应是零件公差指标的三至十分之一。2、测量范围设备各方向的最大测量长度应大于被测距离，且不能有测量死角。3、测量环境温度、湿度、粉尘、震动等环境因素应能保证设备达到其标称测量不确定度。4、测量速度和效率前三个要求均能保证的前提下，采用速度和效率最高的设备。对于需要大量监控的零部件，尽量采用编程自动测量，同时对测量的重复性要进行检查（CMC）。DPCA部分测量调研设备资源：激光跟踪仪：武汉工厂质检分部计量室(总装)99285武汉工厂焊装分厂MMG99167手动悬臂测量机：武汉工厂质检分部计量室(焊装)99262台式测量机：武汉工厂质检分部计量室(焊装)992626什么是三坐标的“精度”？我们常说的“精度”，在计量学上叫做“测量不确定度”。通常供应商对我们讲的“三坐标精度”=三坐标的长度测量不确定度：U=a+bLa,b是常数，L表示被测长度。3D设备的精度以该设备的计量校准报告为准，3D设备的计量校准报告由各地计量主管部门出具。假设一台设备U=0.1+0.02L用这台设备测量真值为1M的距离时，我们得到的结果有99.97%的概率在[999.88，1000.12]内7三坐标的“精度”有什么用？测量设备的“精度”U和公差范围要求IT之间的关系：PSA.FER146《三维测量设备》标准中规定，焊装计量室使用MMT时C=IT/2UC：设备检测能力。在一般应用过程中长度计量国标要求是C≥1.5，即U≤IT/3。NormeQ720150规定C≥2，即U≤IT/4对于焊装MMT的检查支架，C≥8，+/-0,1mm位置度公差的截面，就无法使用检测误差大于0,0125mm的检查设备进行检测了。81.3测量前的准备进行三坐标测量，首先要准备好以下这些：1、被测零件及可能用到的辅助工具。2、被测零件的数字定义或图纸。3、基准元素列表。4、需测量的要素位置或坐标值。测量需求表达EBM就是一份至少包含了上述4个方面信息的文件，测量人员以此为依据进行测量。对于调研测量，工厂计量室有相应的申请表格，申请表格中需对以上4项进行填写。91.3.1被测零件及可能用到的辅助工具被测零件根据测头的不同有以下要求：1、接触式测量：被测物体表面不能是橡胶、软塑料等易变形的表面。零件、附件等产生的磁力不能影响测头的触发。2、非接触式测量（光学、电磁波）：被测物体表面不能是玻璃、透明体等对光束会产生折射反射或透射的物体。根据实际测量需要，可能要使用辅助工具，例如3D检查支架。101.3.2被测零件的数字定义或图纸数字定义：不同的测量软件能够使用的数字定义格式不同。目前比较通用的是IGES格式。神龙公司使用的Metrolog测量软件能够直接使用CATIAV4的数字定义格式（.model），新版本的MetrologXG能够使用V5的格式(.CATPart)。图纸：提供给3D测量用的图纸最好是坐标化的。若是传统机械图纸的话，则需要明确给出基准点的理论坐标。111.3.3基准元素列表基准元素：基准是一个使被测要素与之相关的几何组件。简单来说，基准元素就是用于建立测量坐标系的元素。这些元素与被测元素有固定的空间位置关系。在测量开始之前，提出的测量需求里就要明确基准元素及坐标系建立的方式。122.1常见元素的测量常见元素的测量包括了：球、平面、圆、长圆、方槽、线、圆柱、几何点、曲面点...
