空技术对称联

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1、2一3J空技术对称联系组合定标法检测CMM空问误差堂缝(国家环境试验设备质量监督检验测试中心，广东省广市，510610)72fTestingCMMSpaceErrorwithSymmetricallyAssociatedCombinationCalihrationMethodXieShao~ng摘要分析了现有三坐标测量机误差拴测方法，提出了对称联系组合定标法。详细论述了谚方_洼thesymmetricallyassochtedcombinationcalibrationmethodisputforwar

2、dinthispaper·Themeasuringprincip1eaodanewbriefmathamatiemodelofthismethodaredescribedindetail．Throughexperimentalcomparison，thecorrectnessandpracticalapplicabilityaretestedandverified．KeywordsSymmetricallyassociatedcombinationcalibrationmethod，Spaceerror

3、，Test寻找三坐标测量机科学有效的误差捡测方法直至建立其统一的国际标准，一直是该领域研究的重要课题。对三坐标测量机实旋有效的精度评定和误差修正，必须高精度、高效率地测出它的各项误差，井建立起科学而卫简便易算的数学模型现有的三坐标测量机的误差测量方法存在着很大的局限性：机构误差测量法需要使用双频激光干涉仪等高精度仪器；该法调整复图l杂，测量时间长，需专^操作，测量精度难以保证，且一个球球心(起始点)的位置误差和任意两球心的间距成本高，普及应用受到了限制用标准件作基准进行误偏差的的条件下，让球列各球心所形

4、成的点列与空间差测量，尽管加工成本低f但只能得到综合误差，既不中存在的点列进行对称组合比较测量，井接最小二乘能有效地进行误差修正，而且测量标准件的各有关尺原理处理测量值，从而求得被测三坐标测量机测量空寸的标定也比较困难，需用高精度的测量装置，这对用间点的误差。这种方法不需要完全知道球列球心间距户很不方便。另外，虽然可以从综合误差中分解出机构的实际值，且被测点的测量前后联系，测量精度对称分误差}但运算复杂，选代次数多，使得代入的误差增大}布，故称之为对称联系组合定标法利用该方法不仅能因此，对于三坐标测量机

5、的误差捡测，从发展的观点高精度地测得空间点的误差，而且在一次测量中，还能看．在保证一定测量精度的前提下，要求测量装置容易得到球列球心的位置误差。制造和检测。这样做成本低t操作方便；对标准件测量精度要求不高f数据处理比较简单；便于推广应用。对在测量时，将球列放置在指定的直线位置上，设球称联系组合定标法就是以此为目标提出的。列由11个钢球排列而成，形成l0十相邻的等同距，设其值为50mm。让球列所形成的间距与被测线段上的l对称联系组合定标法的测量方法点间距．按次序逐个进行比较，其比较的顺序如表1所对称联系组

6、合定标法所使用的检测装置是一简单示。易造、成本低廉的一维球列(如图1所示)。它是将一组公称直径相同的高精度钢球接等同距在基体上排成19970911收穑一列，井牢固地粘合在基体上。该方法是在已知球列第33岁男工程师j奎者腰辛卡号J。．1997年第18卷第2期表1为零点的横坐标修正值(这里我们以一个坐标为例)，(1)为0—：l点间距的修正值，(2)为0——2点间距的修正值⋯⋯辅助球列球心构成1o个等间距，点Y(1)，Y(2)，⋯，Y(10)为辅助球列各球心相应间距的横坐标修正值，其中，Y(1)为0——1点间

7、距的修正值，Y(2)为o——2点间距的修正值⋯⋯。按对称联系组合定标法测量，得测量方程为(0)一(1)+(1)一4(1)]枷卜础H“。。l(1)⋯⋯⋯⋯l(O)一(1。)+Y(10)一4(1O)J(1)一(2)+y(1)=6(1)1n’一如+托一。l(2)州卜：J(10)一(11)+y(1)之k(1)1(1。一(1+吨一吨l(II)x(1O)一x(20)+y(1O)一k(10)J2对称联系组合定标法的数学模型设被测直线上有2o个等间距点每个被潮间距的修正值为(O)，(1)，(2)，⋯，(20)。(o)航

8、空计测技术31由表3可以看出，通过测量直线一和直线二，计算出的辅助球列球心的位置误差，在两次测量中的值很接近。这说明了球心位置误差的稳定性．也从一个方面验证了该方法的正确性。为了进一步验证对纷联系组合定标法的正确性，我们用两个高精度的量块(公称值为50mm和100mm，工作尺寸为49．9984mm和100．0024mm作为图2标准来验证直线一上A、B两点(误差分别为(1)和(2))的误差测量结果以量块为标准，对A、B两对测试数据进行计算机处