三坐標(biāo)測(cè)量中的誤差分析

1、    三坐標(biāo)測(cè)量中的誤差分析    方強(qiáng)摘要：在當(dāng)前測(cè)量工作過(guò)程中，三坐標(biāo)測(cè)量屬于常見(jiàn)的一種測(cè)量方法，也是一種比較理想的測(cè)量方法。在三坐標(biāo)測(cè)量過(guò)程中，為能夠使其測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性及測(cè)量效率得到更好保證，十分重要的一點(diǎn)就是應(yīng)當(dāng)控制其誤差，也避免誤差影響其準(zhǔn)確率。本文就三坐標(biāo)測(cè)量中的誤差進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，從而為更好進(jìn)行三坐標(biāo)測(cè)量提供理論基礎(chǔ)及理論支持。關(guān)鍵詞：三坐標(biāo)測(cè)量；誤差；分析：th721 文獻(xiàn)識(shí)別碼：a ：1001-828x（2018）004-0-01隨著現(xiàn)代加工業(yè)的不斷發(fā)展，在測(cè)量工作中對(duì)于測(cè)量質(zhì)量及效率也有著越來(lái)越高的要求，各種現(xiàn)代化測(cè)量方法也得到廣泛應(yīng)

2、用，而三坐標(biāo)測(cè)量就是其中比較重要的一種。在三坐標(biāo)測(cè)量工作中，很多因素均會(huì)影響其測(cè)量的準(zhǔn)確性，而測(cè)量中的誤差就是重要影響因素。所以，在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)測(cè)量中的誤差積極分析，以便能夠選擇更好的方法及對(duì)策，從而使測(cè)量準(zhǔn)確性得以有效提升。一、坐標(biāo)系因素引起測(cè)量誤差分析1.坐標(biāo)系構(gòu)建相關(guān)元素均應(yīng)具備充分穩(wěn)定性在構(gòu)建坐標(biāo)系過(guò)程中，需要運(yùn)用一個(gè)平面。在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中雖然能夠提高該面加工精度，然而其面積范圍比較小，若測(cè)量對(duì)象與坐標(biāo)中距離相對(duì)比較遠(yuǎn)，或者測(cè)量范圍面積比較大的情況下，在坐標(biāo)系中存在的很小差異均會(huì)造成測(cè)量對(duì)象數(shù)據(jù)有很大程度波動(dòng)，從而測(cè)量所得到數(shù)據(jù)也就缺乏說(shuō)服力度。因此，在建立零件坐標(biāo)系過(guò)程中，

3、應(yīng)當(dāng)盡可能多地實(shí)行取點(diǎn)，并且應(yīng)當(dāng)盡量擴(kuò)大取點(diǎn)尺寸范圍。2.坐標(biāo)系的相關(guān)特征元素應(yīng)具備充足代表性在建立基準(zhǔn)面過(guò)程中，測(cè)量點(diǎn)應(yīng)當(dāng)避免選擇毛刺、粗糙及磕碰位置。并且所選擇位置點(diǎn)盡量不要為測(cè)量面邊角，在取點(diǎn)時(shí)應(yīng)當(dāng)盡可能多地選擇點(diǎn)位置。在構(gòu)建基準(zhǔn)坐標(biāo)系過(guò)程，若存在圓孔情況，應(yīng)當(dāng)從多個(gè)方面考慮測(cè)量結(jié)果相關(guān)影響因素。比如孔的圓度、圓柱度以及垂直度等相關(guān)因素。在選擇測(cè)量點(diǎn)時(shí)，應(yīng)盡可能將毛刺、粗糙面及磕碰位置避開(kāi)。先進(jìn)行手動(dòng)測(cè)量，而后實(shí)行自動(dòng)測(cè)量，且應(yīng)當(dāng)將自動(dòng)測(cè)量數(shù)據(jù)作為最終數(shù)據(jù)。對(duì)于測(cè)量坐標(biāo)系中其它基準(zhǔn)特征同樣如此，均應(yīng)當(dāng)保持處于其主體特征之內(nèi)，并且應(yīng)當(dāng)盡可能多地選擇測(cè)量點(diǎn)，保證所選擇點(diǎn)位能夠?qū)⒋植?、毛刺及?/p>

4、碰位置避開(kāi)，并且要避開(kāi)過(guò)于邊角位置。3.正確合理應(yīng)用相關(guān)零件坐標(biāo)系在構(gòu)建坐標(biāo)系之后，便不可再將其改變，所有測(cè)量對(duì)象均需在該坐標(biāo)系中實(shí)行測(cè)量。若所構(gòu)建坐標(biāo)系與圖紙準(zhǔn)確性一致，則理論上而言便可對(duì)被測(cè)結(jié)果實(shí)行評(píng)價(jià)。然而，在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，所有情況并不完全相同。并且，在所構(gòu)建坐標(biāo)系中，各特征元素并非單一存在的。需要將點(diǎn)、線、面等實(shí)現(xiàn)相互結(jié)合，在所構(gòu)建這些條件中對(duì)于形位公差需要一定要求。同時(shí)，所構(gòu)建相關(guān)初始坐標(biāo)也會(huì)有相應(yīng)旋轉(zhuǎn)及偏移發(fā)生，因而在對(duì)其它實(shí)行測(cè)量過(guò)程中很容易有誤差出現(xiàn)。在實(shí)行偏移宣傳應(yīng)當(dāng)及時(shí)實(shí)行修正，而對(duì)于偏移旋轉(zhuǎn)后尺寸而言實(shí)際測(cè)量零件也應(yīng)當(dāng)具有公差要求，該數(shù)值并非絕對(duì)理想值。在實(shí)際修正過(guò)程中

5、，其原則為將實(shí)際偏差當(dāng)作修正基礎(chǔ)。在構(gòu)建初始坐標(biāo)之后，設(shè)定絕對(duì)偏移量以及宣傳角度，所產(chǎn)生新坐標(biāo)便屬于理想坐標(biāo)系。然后以新坐標(biāo)系實(shí)行測(cè)量，從而可得出偏移量或者旋轉(zhuǎn)角度值。二、測(cè)量取點(diǎn)產(chǎn)生誤差分析1.測(cè)量取點(diǎn)應(yīng)緩慢勻速進(jìn)行在選取測(cè)量點(diǎn)時(shí)，若操作過(guò)快很容易導(dǎo)致測(cè)量機(jī)有撞車情況出現(xiàn)。且探針在對(duì)測(cè)量點(diǎn)數(shù)據(jù)實(shí)行記錄時(shí)由傳感器進(jìn)行觸發(fā)，因而取點(diǎn)速度過(guò)快很容易導(dǎo)致誤差增加。而對(duì)測(cè)量特征對(duì)象過(guò)程中，可先進(jìn)行手動(dòng)測(cè)量，將測(cè)量結(jié)果作為數(shù)據(jù)參考，在此基礎(chǔ)上實(shí)行自動(dòng)取點(diǎn)及自動(dòng)測(cè)量，將所得到數(shù)據(jù)作為最后結(jié)果。這主要就是由于在自動(dòng)取點(diǎn)過(guò)程中，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用，可對(duì)測(cè)頭測(cè)針進(jìn)行自動(dòng)設(shè)定，使其能夠緩慢勻速地垂直接近測(cè)量對(duì)象

6、進(jìn)行取點(diǎn)，從而使誤差縮小。另外，在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，所選擇探針角度與實(shí)際角度應(yīng)當(dāng)保持一致，但應(yīng)當(dāng)注意的一點(diǎn)就是所選擇探針角度應(yīng)當(dāng)符合測(cè)量對(duì)象特點(diǎn)，以防止工件與測(cè)針之間發(fā)生觸碰情況。2.勿直接以球形探針實(shí)行測(cè)量取點(diǎn)在實(shí)行螺紋孔測(cè)量過(guò)程中，在實(shí)行取點(diǎn)操作時(shí)不可直接選擇球形測(cè)針應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)在測(cè)針及螺紋孔軸線之間保持平行一致情況下，以柱狀測(cè)針實(shí)行取點(diǎn)。通常情況下，在測(cè)量中將螺紋檢具或者絲錐擰緊，并且在螺紋孔中進(jìn)行較好固定，而后以專業(yè)測(cè)量檢具實(shí)行測(cè)點(diǎn)，從而可防止出現(xiàn)誤差，保證測(cè)量準(zhǔn)確性。3.測(cè)孔時(shí)需注意手動(dòng)取點(diǎn)在實(shí)行測(cè)孔過(guò)程中，由于孔軸垂直因素影響，在軸線方向的不同位置，其截面圓位置尺寸存在一定差異，在實(shí)際

7、測(cè)量過(guò)程中應(yīng)當(dāng)于孔軸中間位置取點(diǎn)，在手動(dòng)取點(diǎn)后還需自動(dòng)取點(diǎn)，并且應(yīng)盡可能多地取點(diǎn)。對(duì)于同一平面內(nèi)一組位置相關(guān)孔，在自動(dòng)測(cè)量過(guò)程中軸向位置應(yīng)當(dāng)設(shè)置一致，以保證該組孔相互間存在可靠相關(guān)性；對(duì)于軸向尺寸大于20mm較深孔，通常情況下還應(yīng)當(dāng)在與孔上下距離3mm之內(nèi)將孔軸線測(cè)出，從而使孔的位置狀態(tài)能夠充分反映，以保證能夠得到更加理想的測(cè)量結(jié)果，使誤差能夠盡可能減小。三、結(jié)語(yǔ)在三坐標(biāo)測(cè)量過(guò)程中，很要的一點(diǎn)就是保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，而為能夠使這一目標(biāo)得以較好實(shí)現(xiàn)，十分重要的一點(diǎn)就是應(yīng)當(dāng)控制測(cè)量中的誤差。所以，在三坐標(biāo)測(cè)量過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)充分分析各個(gè)方面可能會(huì)產(chǎn)生的誤差。并且以有效對(duì)策積極應(yīng)對(duì)，從而使三坐標(biāo)測(cè)量能夠取得更加理想的效果。減少測(cè)量誤差，使測(cè)量的準(zhǔn)確性能夠得到更加理想的保障。參考文獻(xiàn)：1潘芳煜，白躍偉，聶黎，王小剛，劉凱.三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)幾何誤差的建模及測(cè)量j.上海第二工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2017，34（1）：37-42.2杜翠翠，徐強(qiáng)，馮旭剛，章家?guī)r.三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)頭系統(tǒng)的誤差分析與修正j.常州工學(xué)院學(xué)報(bào)，2016