三坐標(biāo)測量機(jī)在進(jìn)行測量工作前要進(jìn)行測頭校正

1、三坐標(biāo)測量機(jī) 在進(jìn)行測量工作前要進(jìn)行測頭校正，這是進(jìn)行測量前必須要做的一個(gè)非常重要的工作步驟， 因?yàn)闇y頭校正中的誤差將加入到以后的零件測量中。而在觸發(fā)式測頭校正后的測針寶石球直徑要比其名義 值小，這使許多操作員感到奇怪，但是要解釋原因，可不是一兩句話能說清楚的。讓我們從校正測頭的原 理說起。1、為什么要校正測頭：校正測頭主要有兩個(gè)原因：為了得到測針的紅寶石球的補(bǔ)償直徑和不同測針位置與第一個(gè)測針位置之間的 關(guān)系。三坐標(biāo)測量機(jī)在進(jìn)行測量時(shí)，是用測針的寶石球接觸被測零件的測量部位，此時(shí)測頭（傳感器）發(fā)岀觸測信號，該信號進(jìn)入計(jì)數(shù)系統(tǒng)后，將此刻的光柵計(jì)數(shù)器鎖存并送往計(jì)算機(jī)，工作中的測量軟件就收到一個(gè)由

2、X、Y、Z坐標(biāo)表示的點(diǎn)。這個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)我們可以理解為是測針寶石球中心的坐標(biāo)，它與我們真正需要的測針 寶石球與工件接觸點(diǎn)相差一個(gè)寶石球半徑。為了準(zhǔn)確計(jì)算岀我們所要的接觸點(diǎn)坐標(biāo)，必須通過測頭校正得 到測針寶石球的半/直徑。在實(shí)際測量工作中，零件是不能隨意搬動(dòng)和翻轉(zhuǎn)的，為了便于測量，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇測頭位置和長 度、形狀不同的測針（星形、柱形、針形）。為了使這些不同的測頭位置、不同的測針?biāo)鶞y量的元素能夠直 接進(jìn)行計(jì)算，要把它們之間的關(guān)系測量岀來，在計(jì)算時(shí)進(jìn)行換算。所以需要進(jìn)行測頭校正。2、測頭校正的原理：測頭校正主要使用標(biāo)準(zhǔn)球進(jìn)行。標(biāo)準(zhǔn)球的直徑在10mm至50mm之間，其直徑和形狀誤差經(jīng)過校準(zhǔn)（廠家

3、配置的標(biāo)準(zhǔn)球均有校準(zhǔn)證書）。測頭校正前需要對測頭進(jìn)行定義，根據(jù)測量軟件要求，選擇（輸入）測座、測頭、加長桿、測針、標(biāo)準(zhǔn)球直徑（是標(biāo)準(zhǔn)球校準(zhǔn)后的實(shí)際直徑值）等（有的軟件要輸入測針到測座中心距離 ），同時(shí)要分另U定義能夠區(qū)別其不 同角度、位置或長度的測頭編號。用手動(dòng)、操縱桿、自動(dòng)方式在標(biāo)準(zhǔn)球的最大范圍內(nèi)觸測5點(diǎn)以上（一般推薦在711點(diǎn)），點(diǎn)的分布要均勻。計(jì)算機(jī)軟件在收到這些點(diǎn)后（寶石球中心坐標(biāo)X、Y、Z值），進(jìn)行球的擬合計(jì)算，得岀擬合球的球心坐標(biāo)、直 徑和形狀誤差。將擬合球的直徑減去標(biāo)準(zhǔn)球的直徑，就得岀校正后測針寶石球直徑”確切的講應(yīng)該是 校正值”或校正直徑” o）當(dāng)其他不同角度、位置或不同長度的

4、測針按照以上方法校正后，由各擬合球中心點(diǎn)坐標(biāo)差別，就得岀各測 頭之間的位置關(guān)系，由軟件生成測頭關(guān)系矩陣。當(dāng)我們使用不同角度、位置和長度的測針測量同一個(gè)零件 不同部位的元素時(shí)，測量軟件都把它們轉(zhuǎn)換到同一個(gè)測頭號（通常是1號測頭）上，就象一個(gè)測頭測量的一樣。凡是在經(jīng)過在同一標(biāo)準(zhǔn)球上 （未更換位置的）校正的測頭，都能準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)這種自動(dòng)轉(zhuǎn)換。3、校正值比名義值小的原因：在了解測頭校正的原理后，我們就很容易解釋測針校正值比名義值小的原因了。a、觸發(fā)式測頭在原理上相當(dāng)于是杠桿結(jié)構(gòu)。觸測時(shí)，必須使傳感器能夠觸發(fā)（相當(dāng)于開關(guān)斷開）才能發(fā)岀信號。由于測針（力臂）有一定的長度，所以在測針的寶石球接觸標(biāo)準(zhǔn)球后，還要運(yùn)

5、行一段距離，才能使傳感 器觸發(fā)，測針越長這段距離越大。因此造成觸發(fā)信號的延遲，使擬合球的直徑小于寶石球直徑和標(biāo)準(zhǔn)球直徑之和。當(dāng)軟件把擬合球的直徑減去標(biāo)準(zhǔn)球直徑（已輸入 ）后，我們得到的校正后測針的 “校正直徑 ”就比其名義值小。b、測針在觸測過程中，會有稍許變形，加大了信號的延遲，也是造成這種現(xiàn)象的原因之一。c、傳感器（測頭）的觸發(fā)信號到達(dá)計(jì)數(shù)器，需要的時(shí)間是固定的。但是在這段時(shí)間內(nèi)光柵讀數(shù)的變化率，與 測量機(jī)的觸測速度有關(guān)。觸測速度快時(shí)，測針的 “校正直徑 ”就小。4、校正測頭要注意的問題：測針校正后的 “校正直徑 ”小于名義值，不會影響測量機(jī)的測量精度。相反，還會對觸測的延時(shí)和測針的變 形

6、起到補(bǔ)償?shù)淖饔茫?因?yàn)槲覀冊跍y量機(jī)測量過程中測量軟件對測針寶石球半徑的修正（把測針寶石球中心點(diǎn)的坐標(biāo)換算到觸測點(diǎn)的坐標(biāo) ），使用的是 “校正直徑 ”而不是名義直徑。在進(jìn)行測頭校正時(shí)，應(yīng)該注意以下問題：1）、測座、測頭 （傳感器）、加長桿、測針、標(biāo)準(zhǔn)球要安裝可靠、牢固，不能松動(dòng)，有間隙。檢查了安裝的測 針、標(biāo)準(zhǔn)球是否牢固后，要擦拭測針和標(biāo)準(zhǔn)球上的手印和污漬，保持測針和標(biāo)準(zhǔn)球清潔。2）、校正測頭時(shí)，測量速度應(yīng)與測量時(shí)的速度一致。注意觀察校正后測針的直徑（是否與以前同樣長度時(shí)的校正結(jié)果有大偏差 ）和校正時(shí)的形狀誤差。如果有很大變化，則要查找原因或清潔標(biāo)準(zhǔn)球和測針。重復(fù)進(jìn)行 2至3次校正，觀察其結(jié)果的

7、重復(fù)程度。檢查了測頭、測針、標(biāo)準(zhǔn)球是否安裝牢固，同時(shí)也檢查了機(jī)器的 工作狀態(tài)。3）、當(dāng)需要進(jìn)行多個(gè)測頭角度、位置或不同測針長度的測頭校正時(shí)，校正后一定要檢查校正效果（準(zhǔn)確性 ）方法是：全部定義的測頭校正后，使用測球功能，用校正后的全部測頭依次測量標(biāo)準(zhǔn)球，觀察球心坐標(biāo)的 變化，如果有 1 至 2 個(gè)微米變化，是正常的。如果變化比較大，則要檢查測座、測頭、加長桿、測針、標(biāo) 準(zhǔn)球的安裝是否有牢固，這是造成這種現(xiàn)象的重要原因。4）、更換測 （不同的軟件方法不同 ），因?yàn)闇y針長度是測頭自動(dòng)校正的重要參數(shù)，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，會造成測針 的非正常碰撞，輕者碰壞測針，重則造成測頭損壞。一定要注意。5）、正確輸入標(biāo)

8、準(zhǔn)球直徑。從以上所述的校正測頭的原理中可以得知，標(biāo)準(zhǔn)球直徑值直接影響測針寶石球 直徑的校正值。雖然這是一個(gè) “小概率事件 ”，但是對初學(xué)者來說，這是可能發(fā)生的。三坐標(biāo)測量機(jī) 的測頭校正是測量過程中的重要環(huán)節(jié)，在校正中產(chǎn)生的誤差將加入到測量結(jié)果中，尤其是使 用組合測頭 （多測頭角度、位置和測針長度 ）時(shí)，校正的準(zhǔn)確性特別重要。當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題再重新檢查測頭校正 的效果，會浪費(fèi)寶貴的時(shí)間和增加大量的工作量。三坐標(biāo)測量機(jī) |三次元測量儀的日常維護(hù)與保養(yǎng)三坐標(biāo)操作注意事項(xiàng) |三坐標(biāo)測量機(jī)使用方法 |三坐標(biāo)操作方法 |三坐標(biāo)測量機(jī)保養(yǎng)三坐標(biāo)測量機(jī) 做為一種精密的測量儀器，如果維護(hù)及保養(yǎng)做得及時(shí)，就能延長機(jī)器的

9、使用壽命，并使 精度得到保障、故障率降低。為使客戶更好地掌握和用好測量機(jī)，現(xiàn)列出測量機(jī)簡單的維護(hù)及保養(yǎng)規(guī)程。 如果要詳細(xì)了解，請參加青島佛迪公司或各辦事處組織的定期硬件培訓(xùn)。一 開機(jī)前的準(zhǔn)備1. 三坐標(biāo)測量機(jī)對環(huán)境要求比較嚴(yán)格，應(yīng)按合同要求嚴(yán)格控制溫度及濕度；2. 三坐標(biāo)測量機(jī)使用氣浮軸承，理論上是永不磨損結(jié)構(gòu)，但是如果氣源不干凈，有油水或雜質(zhì)，就會造成氣浮軸承阻塞，嚴(yán)重時(shí)會造成氣浮軸承和氣浮導(dǎo)軌劃傷，后果嚴(yán)重。所以每天要檢查機(jī)床氣源，放 水放油。定期清洗過濾器及油水分離器。還應(yīng)注意機(jī)床氣源前級空氣來源，（空氣壓縮機(jī)或集中供氣的儲 氣罐）也要定期檢查；3. 三坐標(biāo)測量機(jī)的導(dǎo)軌加工精度很高，與空

10、氣軸承的間隙很小，如果導(dǎo)軌上面有灰塵或其它雜質(zhì)，就容易造成氣浮軸承和導(dǎo)軌劃傷。 所以每次開機(jī)前應(yīng)清潔機(jī)器的導(dǎo)軌， 金屬導(dǎo)軌用航空汽油擦拭 （120 或 180 號汽油），花崗巖導(dǎo)軌用無水乙醇擦拭。4. 切記在保養(yǎng)過程中不能給任何導(dǎo)軌上任何性質(zhì)的油脂；5. 定期給光桿、絲桿、齒條上少量防銹油；6. 在長時(shí)間沒有使用三坐標(biāo)測量機(jī)時(shí)，在開機(jī)前應(yīng)做好準(zhǔn)備工作：控制室內(nèi)的溫度和濕度（24小時(shí)以上），在南方濕潤的環(huán)境中還應(yīng)該定期把電控柜打開，使電路板也得到充分的干燥，避免電控系統(tǒng)由于受潮 后突然加電后損壞。然后檢查氣源、電源是否正常；7. 開機(jī)前檢查電源，如有條件應(yīng)配置穩(wěn)壓電源，定期檢查接地，接地電阻小于4歐姆。二. 工作過程中：1. 被測零件在放到工作臺上檢測之前，應(yīng)先清洗去毛刺，防止在加工完成后零件表面殘留的冷卻液及加工殘留物影響測量機(jī)的測量精度及測尖使用壽命；2. 被測零件在測量之前應(yīng)在室內(nèi)恒溫，如果溫度相差過大就會影響測量精度；3. 大型及重型零件在放置到工作臺上的過程中應(yīng)輕放， 以避免造成劇烈碰撞， 致使工作臺或零件損傷。必要時(shí)可以在工作臺上放置一塊厚橡膠以防止碰撞；4. 小型及輕型零件放到工作臺后，應(yīng)緊固后再進(jìn)行測量，否則會影響測量精度；5. 在工作過程中，測座在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) （特別是帶有加長桿的情況下 ）一定要遠(yuǎn)離零件，以避免碰撞；6. 在工作過程中如果發(fā)生異常響聲或突然