三坐标测量方法的研究

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1、摘要：在进行三坐标的实际测量的过程中，工件的空间结构存在着一定的复杂性，因此在工件之间的位置和尺寸精度方面具有非常高的要求。由于三坐标测量机实际上是内涵非常高级的测量和处理的软件，因此在实际的测量过程中就会存在着形式公差，空间尺寸方面的处理能力也在不断的增加，对复杂零件的检测具有一定的优势。从目前的发展来看，由于零件被测要素限制在特定的空间之内，造成测量精度受到限制。从一般情况发展来看，其直接性的测量存在着很大的难度。该文首先分析三坐标测量机的实际组成，进而分析三坐标测量机中的坐标系，最终为其实际的测量方法以及应用领域来进行分析。　　关键词：三坐标机测量方法坐标转换

2、测量要素构造　　中图分类号：tp391文献标识码：a文章编号：1674-098x（2015）09（b）-0022-02　　三坐标测量机主要出现于20世纪60年代中后期，其作为一种高效率性的新型精密测量仪器设备投入使用，现在已经广泛应用于机械、汽车、飞机以及电子工业等方面的生产与制造中。三坐标测量仪器不仅可以用于机械零件、模具等具体形状的制作过程中，还需要精确其尺寸的大小、孔位以及孔中心的距离测量等等，以及应用于各种形状轮廓的实际测量。对于空间性的曲面测量，三坐标测量机具有非常大的发展优势，除工作的准确性以及效率性之外，其还能够对测量范围不断的拓宽等，在现代专业测量仪

3、器的发展过程中具有非常重要的指导性含义。　　三坐标测量机的实际测量过程中，其需要利用测头来进行测量，进而借助三个坐标的轴导轨来进行三个空间上的方向移动，只要在测量范围之内，测量机的任何测点都能够达到。利用轴测量的方式对测点的三个方面x、y、z进行具体位置上的不断精确。在进行被测几何面的测量过程中，根据几个坐标值来进行测量，就能够测量出几何的具体尺寸以及存在的误差性。从另外一个角度来看，在工作台的测量过程中，其可以利用z轴进行旋转分度转台、环绕x轴旋转式带顶尖座的分度头，为工作人员螺纹测量、齿轮测量以及凸轮测量等提供便利。　　1三坐标测量机的基本组成　　坐标测量机实际

4、上是由4个部分构成：测量机主体部分、控制系统部分、侧头侧坐系统部分以及计算机测量软件系统，其中测量机的主体部分作为基础性的功能，其需要根据操作以及程序命令来对零件中的制定位置进行坐标点信息的采集。　　控制系统部分主要以下两点：第一，需要三标测量机来进行控制、驱动，借助测量三轴来进行速度、加速度方面的同步控制；第二，当触发信号时，需要对相关数据进行采集和处理，系统处理光栅的实际数量参数，同时还可以记住补偿性质文件对测量机的测量结果进行多达21项的误差补偿，也就是，从各个轴之间的直线度、自转的误差度、两个角摆动的误差度、三个轴之间的垂直度上的误差以及位置上的误差等。此外

5、还需要注重温度数据方面的采集，对温度问题进行充分的补偿。从控制系统方面来看，通过三坐标测量工作状态上的实时监测，诸如，形成控制监测、气压监测、速度监测、读数监测、侧头监测等等，进而根据现实情况采取一定的保护措施，借助扫描侧头的处理来获得准确的数据，借助扫描、计算机等方式来进行信息上的交流。从测头、测座方面来看，其主要包括两方面的内容：一方面就是需要根据命令进行旋转，直至特定的角度；另外一个方面是需要借助测头传感器利用探针去接触被测点，进而发出触发性的信号。　　2三坐标测量机中的坐标系　　（1）原始坐标系（开机自带坐标系）：当控制系统处于开合状态时，光栅技术实际上已经

6、开始运转，虽然三坐标测量机实际上是符合坐标系的实际定义，但是却由于三坐标测量机在系统误差的实际补偿并没有进行同步性的激活，这就使得原始坐标系并没有充分地发挥其作用，缺乏实际性含义。　　（2）机器坐标系（回机器零位后的坐标系）：测量机在实际的工作过程中，在执行“回家”命令之后，测量机将利用三轴光栅从零点来进行计数。一旦程序的补偿功能被激活，三坐标测量机就能够处于一种正常的工作状态，而此刻的测量主要是任何的坐标点相对于机械的坐标原点而来的，因此被称作是“机器坐标系”。　　（3）零件坐标系（以零件为基准建立坐标系）：在测量机械的实际运转过程中，工作人员通常利用零件的基准来

7、进行坐标系的建立，因此应当对其进行公差评价，并且需要借助辅助测量的方式来进行零件位置的测定。而这样的坐标系则被称作是“零件坐标系”。例如，在进行零件坐标系的建立过程中，其需要根据零件图纸上的a、b、c的基准性顺序来进行确定，第二轴则是利用坐标零点来进行。实际上，该顺序是不能够进行颠倒的。由于零件坐标系在实际的使用过程中具有灵活性与方便性，这样就能够为实际的施工者提供便捷性。通过该种方法能够提高检测数据的精密性，在实际的运用过程中，为了能够对于一些具有特殊性的数据来进行测量，相关的工作人员在实际的工作过程中大多借助零件坐标系来作为辅助性的测量工具。　　3测量方法与