產(chǎn)品幾何技術規(guī)范（GPS）坐標測量系統(tǒng)（CMS）的驗收檢測和復檢檢測+第8部分：使用光學距離傳感器

《產(chǎn)品幾何技術規(guī)范（GPS）坐標測量系統(tǒng)（CMS）的驗收檢測和復檢檢測第8部分：使用光學距離傳感器的坐標測量機GB/T16857.8-2022》詳細解讀contents目錄1范圍2規(guī)范性引用文件3術語和定義4符號5計量特性要求6驗收檢測和復檢檢測7合格判定contents目錄8應用9產(chǎn)品文件和數(shù)據(jù)頁中的說明附錄A(資料性)結(jié)構分辨力檢測附錄B(規(guī)范性)代表參考檢測長度的標準器附錄C(資料性)量規(guī)的找正附錄D(規(guī)范性)配置光學距離傳感器的萬向探測系統(tǒng)的坐標測量機萬向位置值contents目錄附錄E(資料性)與GPS矩陣模型的關系參考文獻011范圍01021.1標準的適用對象規(guī)定了基于光學距離傳感器的坐標測量機的檢測條件、檢測項目及檢測方法等。本部分適用于使用光學距離傳感器的坐標測量機（CMS）的驗收檢測和復檢檢測。1.2標準的目的和意義確保使用光學距離傳感器的坐標測量機在驗收和復檢時能夠符合相關技術要求，保證其測量準確性和可靠性。為制造、使用、維修和檢測單位提供統(tǒng)一的檢測依據(jù)，促進坐標測量機的標準化和規(guī)范化發(fā)展。本部分是《產(chǎn)品幾何技術規(guī)范（GPS）坐標測量系統(tǒng)（CMS）的驗收檢測和復檢檢測》系列標準中的第8部分，與其他部分相互補充，共同構成完整的坐標測量機檢測體系。在制定過程中，參考了國際和國內(nèi)相關的坐標測量機檢測標準，確保與國際先進水平保持一致。1.3與其他標準的關系022規(guī)范性引用文件引用了與坐標測量系統(tǒng)相關的基礎標準和規(guī)范，確保本部分的內(nèi)容與現(xiàn)有的國家標準和國際標準保持一致。強調(diào)了規(guī)范性引用文件的重要性，這些文件是理解和實施本部分所必需的?；A標準與規(guī)范詳細介紹了光學距離傳感器相關的標準，包括其性能、測試方法、校準等方面的要求。說明了這些標準在坐標測量機中的應用，以及如何確保測量結(jié)果的準確性和可靠性。光學距離傳感器相關標準坐標測量機相關標準列舉了坐標測量機相關的標準，包括機械結(jié)構、電氣系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)等方面的要求。強調(diào)了這些標準在坐標測量機驗收檢測和復檢檢測中的重要性，以及如何確保坐標測量機的整體性能符合要求。除了上述標準外，還引用了其他與坐標測量系統(tǒng)相關的標準，如環(huán)境條件、安全防護等方面的要求。這些標準也是確保坐標測量系統(tǒng)正常運行和測量結(jié)果準確性的重要因素。其他相關標準033術語和定義一種用于測量物體幾何尺寸和形狀的高精度測量設備。通過探頭在三個相互垂直的方向上移動來采集點的三維坐標數(shù)據(jù)。可用于檢測各種復雜形狀和尺寸的工件，如機械零件、汽車零部件、模具等。3.1坐標測量機（CMM）一種基于光學原理測量距離的傳感器。通過發(fā)射光束并接收反射回來的光束來測量距離。具有高精度、非接觸式測量等優(yōu)點，廣泛應用于坐標測量機中。3.2光學距離傳感器123對新購置或大修后的坐標測量機進行的全面性能檢測。旨在驗證坐標測量機是否符合相關技術指標和要求。包括幾何誤差、探測誤差、軟件功能等多項內(nèi)容的檢測。3.3驗收檢測03復檢檢測的項目和內(nèi)容與驗收檢測相似，但更注重于設備的穩(wěn)定性和可靠性。01對已驗收的坐標測量機定期進行的性能檢測。02旨在確保坐標測量機在長期使用過程中仍能保持穩(wěn)定的性能。3.4復檢檢測044符號01020304CMS坐標測量系統(tǒng)（CoordinateMeasuringSystem）GPS產(chǎn)品幾何技術規(guī)范（GeometricalProductSpecification）ODS光學距離傳感器（OpticalDistanceSensor）CMM坐標測量機（CoordinateMeasuringMachine）4.1一般符號$L$表示測量長度或距離的符號$d$通常表示兩點之間的距離或直徑$Delta$表示變化量或差值4.2專用符號$theta$表示角度$sigma$表示標準差或不確定度注以上符號僅為示例，并非標準中規(guī)定的具體符號。在實際的標準文檔中，會有詳細的符號定義和解釋。這些符號用于描述測量原理、測量過程、測量結(jié)果以及相關的計算和分析。理解和掌握這些符號對于正確理解和應用該標準具有重要意義。4.2專用符號055計量特性要求溫度應在規(guī)定范圍內(nèi)，以保證測量機的穩(wěn)定性和準確性。濕度應控制在一定范圍內(nèi)，避免對測量機產(chǎn)生不良影響。光照應避免直接陽光照射，以免影響測量精度。振動應盡量避免外部振動干擾，確保測量結(jié)果的準確性。5.1環(huán)境條件電源應提供穩(wěn)定的電源電壓，確保測量機正常工作。接地測量機應良好接地，以確保操作人員的安全和設備的正常運行。氣源如需氣源，應提供干燥、清潔的氣體，以保證測量機的正常運行。軟件應使用與測量機相匹配的軟件，確保測量數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。5.2工作條件探測器的選擇應根據(jù)被測形狀的特點選擇合適的探測器。探測策略應制定合適的探測策略，以確保形狀誤差的準確探測。數(shù)據(jù)處理應對探測數(shù)據(jù)進行處理，提取形狀誤差信息并進行評估。5.3探測形狀誤差離散值的識別應準確識別離散值點，避免誤判和漏判。離散值的處理應對離散值進行適當處理，如剔除或平滑處理，以減少對測量結(jié)果的影響。離散值的記錄應詳細記錄離散值的位置和數(shù)量，以便后續(xù)分析和處理。5.4探測離散值應確定合適的尺寸基準，以確保尺寸誤差的準確探測。尺寸基準的確定應根據(jù)被測尺寸的特點選擇合適的探測方法。探測方法的選擇應對探測數(shù)據(jù)進行處理，提取尺寸誤差信息并進行評估。數(shù)據(jù)處理與評估5.5探測尺寸誤差5.6全探測尺寸誤差全探測策略的制定應制定全探測策略，確保所有相關尺寸均得到準確探測。數(shù)據(jù)處理與整合應對全探測數(shù)據(jù)進行處理，整合各尺寸誤差信息并進行綜合評估。結(jié)果分析與報告應對全探測尺寸誤差結(jié)果進行分析，形成報告并提供改進建議。長度標準的選用應選用合適的長度標準器，以確保長度測量的準確性。測量方法的選擇應根據(jù)被測長度的特點選擇合適的測量方法。誤差分析與補償應對長度測量誤差進行分析，采取補償措施以提高測量精度。5.7長度測量誤差123應明確平面形狀的定義，準確識別被測平面形狀。平面形狀的定義與識別應制定合適的測量策略，確保平面形狀誤差的準確探測。測量策略的制定應對測量數(shù)據(jù)進行處理，提取平面形狀誤差信息并進行評估。數(shù)據(jù)處理與評估5.8平面形狀測量誤差03載荷變化時的應對措施當載荷發(fā)生變化時，應及時調(diào)整測量策略或重新進行標定，以確保測量結(jié)果的準確性。01載荷的確定與控制應明確工件載荷的大小和方向，控制載荷在允許范圍內(nèi)。02載荷對測量的影響分析應分析載荷對測量結(jié)果的影響，采取相應措施進行補償或校正。5.9工件載荷的影響066驗收檢測和復檢檢測驗收檢測和復檢檢測的目的是確保坐標測量系統(tǒng)（CMS）的性能和精度符合規(guī)范要求。驗收檢測是在CMS安裝完成后進行的初次全面檢測，而復檢檢測是在使用過程中定期進行的檢測，以確保CMS的持續(xù)穩(wěn)定性和準確性。進行驗收檢測和復檢檢測時，應遵循相關標準和規(guī)范，使用合適的檢測設備和程序。6.1總則探測特性是指CMS在測量過程中能夠識別和記錄的各種幾何特征，如點、線、面等。驗收檢測和復檢檢測中應評估CMS的探測能力，包括對不同類型幾何特征的識別精度和穩(wěn)定性。評估探測特性時，應考慮CMS的光學距離傳感器性能、測量環(huán)境以及被測對象的表面特性等因素。6.2探測特性長度測量誤差是指CMS在測量長度時與真實值之間的差異。系統(tǒng)誤差是由于CMS本身的設計、制造或安裝等因素引起的固定偏差，而隨機誤差是由于測量過程中的各種隨機因素引起的波動。驗收檢測和復檢檢測中應評估CMS的長度測量誤差，包括系統(tǒng)誤差和隨機誤差。評估長度測量誤差時，應采用合適的標準器或比較測量方法進行校準和比對。6.3長度測量誤差平面形狀測量誤差是指CMS在測量平面形狀時與真實形狀之間的差異。評估平面形狀測量誤差時，應采用合適的標準形狀或比較測量方法進行校準和比對。驗收檢測和復檢檢測中應評估CMS的平面形狀測量誤差，包括直線度、平面度、圓度等形狀誤差。同時，還應考慮CMS的測量速度、加速度以及掃描路徑等因素對平面形狀測量誤差的影響。6.4平面形狀測量誤差077合格判定7.1驗收檢測光學距離傳感器的性能檢測包括傳感器的測量范圍、測量精度、穩(wěn)定性等指標，需符合相關標準。坐標測量機的幾何誤差檢測對坐標測量機的各項幾何誤差進行檢測，如直線度、平面度、垂直度等，確保其在允許范圍內(nèi)。系統(tǒng)功能測試測試坐標測量系統(tǒng)的各項功能，如數(shù)據(jù)采集、處理、顯示、存儲等，確保其正常運行。驗收標準制定明確的驗收標準，包括各項檢測指標的合格范圍、判定方法等，以便對坐標測量系統(tǒng)進行綜合評估。在規(guī)定的時間間隔內(nèi)對坐標測量系統(tǒng)進行復檢，確保其持續(xù)符合相關標準。定期復檢復檢項目應包括光學距離傳感器的性能、坐標測量機的幾何誤差、系統(tǒng)功能等，與驗收檢測項目保持一致。復檢項目制定詳細的復檢流程，包括檢測前的準備工作、檢測過程中的操作步驟、檢測后的數(shù)據(jù)處理和結(jié)果判定等。復檢流程在復檢過程中發(fā)現(xiàn)的問題應及時處理，對不符合要求的坐標測量系統(tǒng)進行維修或更換，確保其正常運行和測量精度。問題處理7.2復檢檢測088應用坐標測量機的幾何性能測試對坐標測量機的長度、角度、直線度、平面度等幾何量進行測量，以驗證其是否滿足規(guī)范要求。系統(tǒng)功能與軟件測試對坐標測量系統(tǒng)的各項功能進行逐一測試，包括數(shù)據(jù)采集、處理、顯示、存儲等，同時驗證軟件的穩(wěn)定性和可靠性。光學距離傳感器的性能驗證包括傳感器的分辨率、測量范圍、測量精度等關鍵指標的測試與評估。8.1驗收檢測坐標測量機的幾何性能復檢在坐標測量機使用過程中，定期對其幾何性能進行復檢，以及時發(fā)現(xiàn)并糾正可能存在的誤差。系統(tǒng)功能與軟件的維護更新對坐標測量系統(tǒng)的硬件和軟件進行定期的維護和更新，以確保系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定運行和功能的不斷完善。光學距離傳感器的校準定期對光學距離傳感器進行校準，以確保其測量結(jié)果的準確性和一致性。8.2復檢檢測123在兩次校準之間，對光學距離傳感器進行期間核查，以確認其狀態(tài)是否良好，是否滿足使用要求。光學距離傳感器的期間核查在兩次復檢之間，對坐標測量機進行期間核查，以及時發(fā)現(xiàn)并解決可能存在的問題，確保測量結(jié)果的準確性和可靠性。坐標測量機的期間核查在坐標測量系統(tǒng)使用過程中，對其各項功能和軟件進行期間核查，以確保系統(tǒng)的正常運行和數(shù)據(jù)的準確性。系統(tǒng)功能與軟件的期間核查8.3期間核查099產(chǎn)品文件和數(shù)據(jù)頁中的說明03制造商的質(zhì)保證明提供設備的質(zhì)量保證書，明確設備的保修期限、保修范圍等，以保障用戶的權益。01坐標測量機（CMM）的完整技術文檔包括操作手冊、維護手冊、校準證書等，以確保用戶能夠正確、安全地使用和維護設備。02設備軟件和相關資料提供坐標測量機所需的軟件程序、更新和補丁，以及相關的使用說明和技術支持。9.1產(chǎn)品文件9.2數(shù)據(jù)頁說明設備的基本參數(shù)使用注意事項和維護建議光學距離傳感器的技術參數(shù)校準數(shù)據(jù)和結(jié)果包括坐標測量機的型號、規(guī)格、測量范圍、測量精度等關鍵參數(shù)，以便用戶了解設備的基本性能。提供設備在使用過程中需要注意的事項和維護保養(yǎng)建議，以延長設備的使用壽命和保持其良好狀態(tài)。提供傳感器的型號、測量原理、分辨率、測量速度等詳細參數(shù)，以確保用戶能夠充分了解其性能并選擇合適的傳感器。提供設備的校準數(shù)據(jù)和校準結(jié)果，包括線性誤差、角度誤差、平面度誤差等，以證明設備的測量準確性和可靠性。10附錄A(資料性)結(jié)構分辨力檢測評估坐標測量機的性能結(jié)構分辨力是坐標測量機的重要性能指標之一，通過對其進行檢測可以評估坐標測量機的測量精度和穩(wěn)定性。保證測量結(jié)果的準確性結(jié)構分辨力不足可能導致測量結(jié)果出現(xiàn)偏差或不穩(wěn)定，因此對其進行檢測是保證測量結(jié)果準確性的重要手段。結(jié)構分辨力檢測的意義采用具有已知幾何特征的標準器具作為被測對象，通過對比坐標測量機的測量結(jié)果與標準器具的幾何特征來評估結(jié)構分辨力。使用標準器具對坐標測量機在不同條件下的多次測量數(shù)據(jù)進行分析，觀察其測量結(jié)果的穩(wěn)定性和一致性，從而評估結(jié)構分辨力。分析測量數(shù)據(jù)結(jié)構分辨力檢測的方法保證標準器具的精度標準器具的精度應高于被測坐標測量機的精度，以確保檢測結(jié)果的準確性?？刂骗h(huán)境條件在進行結(jié)構分辨力檢測時，應控制環(huán)境條件如溫度、濕度等，以減少外部因素對檢測結(jié)果的影響。操作規(guī)范檢測過程中應嚴格按照操作規(guī)范進行，避免人為因素導致檢測結(jié)果出現(xiàn)偏差。結(jié)構分辨力檢測的注意事項11附錄B(規(guī)范性)代表參考檢測長度的標準器如量塊、步距規(guī)等，具有高精度和穩(wěn)定性，用于直接測量長度。如激光干涉儀、光柵尺等，利用光學原理進行長度測量，具有高精度和快速測量的特點。實物標準器光學標準器標準器分類精度等級根據(jù)測量任務要求的精度等級選擇相應精度的標準器。測量范圍確保所選標準器的測量范圍覆蓋被測量對象的長度范圍。穩(wěn)定性優(yōu)先選擇穩(wěn)定性好、不易變形的標準器，以確保測量結(jié)果的可靠性。標準器選擇原則標準器使用方法實物標準器使用方法根據(jù)實物標準器的類型和精度等級，按照相應的操作規(guī)程進行使用和保養(yǎng)。光學標準器使用方法根據(jù)光學標準器的類型和測量原理，設置合適的測量參數(shù)和環(huán)境條件，按照相應的操作規(guī)程進行使用和校準。定期對標準器進行檢查和校準，確保其精度和穩(wěn)定性符合要求。定期檢查采取適當?shù)谋ｐB(yǎng)措施，如清潔、防銹、潤滑等，以延長標準器的使用壽命。保養(yǎng)措施將標準器存放在干燥、清潔、無振動和溫度穩(wěn)定的環(huán)境中，避免影響其精度和穩(wěn)定性。存放環(huán)境標準器保養(yǎng)與維護12附錄C(資料性)量規(guī)的找正通過人眼或光學儀器觀察量規(guī)與坐標測量機（CMM）的相對位置，手動調(diào)整量規(guī)使其與CMM的坐標軸平行或垂直。利用CMM的軟件功能，自動計算并調(diào)整量規(guī)的位置和方向，使其與CMM的坐標系統(tǒng)一致。找正方法自動找正視覺找正將量規(guī)固定在CMM的工作臺上，并確保其穩(wěn)定無晃動。安裝量規(guī)初始對準精確找正通過粗調(diào)量規(guī)的位置和方向，使其大致與CMM的坐標軸對齊。使用CMM的測量功能，對量規(guī)進行精確找正，確保其位置和方向與CMM的坐標系統(tǒng)完全一致。030201找正步驟量規(guī)的穩(wěn)定性在找正過程中，應確保量規(guī)的穩(wěn)定性，避免因其晃動而影響找正精度。找正順序通常先進行粗調(diào)對準，再進行精確找正，以提高找正效率。軟件功能利用在自動找正時，應充分利用CMM的軟件功能，提高找正的自動化程度和精度。找正注意事項13附錄D(規(guī)范性)配置光學距離傳感器的萬向探測系統(tǒng)的坐標測量機萬向位置值萬向位置值的定義指配置光學距離傳感器的萬向探測系統(tǒng)在坐標測量機中的空間位置和方向參數(shù)。重要性萬向位置值是確保坐標測量機準確度和可靠性的關鍵因素，對于實現(xiàn)精確測量和質(zhì)量控制至關重要。萬向位置值的定義和重要性測量方法采用光學距離傳感器對萬向探測系統(tǒng)進行非接觸式測量，獲取其在空間中的位置和方向信息。測量步驟包括傳感器校準、建立測量坐標系、確定測量點、采集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)等步驟。萬向位置值的測量方法和步驟誤差來源包括傳感器誤差、機械誤差、環(huán)境誤差等。誤差分析通過對測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析，確定誤差的大小、分布和規(guī)律。誤差補償根據(jù)誤差分析結(jié)果，采取相應的補償措施，提高萬向位置值的準確度和穩(wěn)定性。萬向位置值的誤差分析和補償應用領域適用于各種需要精確測量和質(zhì)量控制的領域，如航空航天、汽車制造、精密機械等。注意事項在使用萬向位置值時，需要注意傳感器的選型和校準、測量環(huán)境的控制、數(shù)據(jù)處理的方法等因素，以確保測量結(jié)果的準確性和可靠性。同時，還需要定期對坐標測量機