三坐标测量机测头半径补偿技术及应用.pdf

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1、三坐标测量机测头半径补偿技术及应用王红敏（山东理工大学机械工程学院，山东淄博%&&"’#）摘$要：对三坐标测量机（!""）的测头半径补偿技术进行了深入研究，通过对三坐标测量机测头半径的二维和三维补偿技术的探讨以及相应的测量实例分析，论证了两种补偿技术的可行性，并说明了各自的特点及应用场合，指出了测头补偿技术的核心问题与关键技术，从而可以准确快速地得到被测点相应的坐标值。关键词：三坐标测量机$测头$补偿技术$微平面法!"#$%&’()*"&+%,-&"."/0(&12$$.*,()*"&3"454"6%7(1*8’"3!""41*&()%9%(’84*&/9(,-*&%()*+,-./01.（2

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4、领域，计算机辅助测致时，测点坐标和测头中心相差一个测头半径!值，因试技术（E-0GH@8;)1

5、。三坐标如图!所示，测量点测量机通用性强，测量范围大，性能好，效率和测量精连线为平面曲线。当测度高，当测球与被测工件接触并沿着被测工件的几何头的压力矢和测量截面型面移动时，就可获得被测几何型面上各测点的几何不在一个平面时，测量点坐标，并由计算机计算出被测的几何尺寸和相互位置连线为空间曲线。关系，完成各种复杂零件的测量，符合机械制造业中柔如果被测曲面的形性自动化发展的需要。因此，它已发展成为一种大型状已知，并可以用一定的［!］精密测量仪器，成为与加工中心对应的测量中心。解析函数表示，那么就可本文着重进行三坐标测量机测头半径补偿技术研究。以用解析的方法求出曲面各点的法线方向，按照求得的法线方向确定

6、测得的01二维补偿技术球心轨迹上与之相对应的点，对它进行测头半径补偿。三坐标测量机接触式测头测量曲线、曲面时，坐标（!）常用二维补偿测量机给出的是测头球心的轨迹。由于测球总是有一目前的E77测量中，广泛采用一种二维自动补·$!"#·偿方法。即在测量时，将测量点和测头半径的关系都的，则随测点位置不同&角也在改变，就必须采用三维处理成二维情况，并将补偿计算编入测量程序中，在测的测头半径补偿。量时自动完成数据的测头补偿，如图$%的斜面测量。（$）三点共圆法补偿这种补偿方法简化了补偿计算，不影响测量采点和扫在精度要求不高、曲线比较简单时，先测量被测表描速度，对一些规则形状的表面测量更为简便、精确。面，

7、得到测头中心的数据，可用作图的方法，求得包络［$］线来得到实际曲线。但为了提高精度，需要数学方法求得测头中心坐标的法线方向，依此求得实际轮廓，具体过程如下：假设在曲线、曲面上测得’个点，先取曲线上三个连续的测量点!（!(!，)!），!（$($，)$），!（/(/，)/），如图/所示。因为测头接触工件时，三坐标测量机接收到的坐标值是红宝石球头中心点的坐标。显然，测量软件将自动从接触点沿着测量逼近方向