第9章 精密測量技術

1、2021-10-27 精密測量技術2021-10-279.1 概 述 定位與測量系統(tǒng)的設計是儀器設計中的重要一環(huán)，應滿足如下要求：v1 1、與儀器的精度相匹配，、與儀器的精度相匹配，1/51/51/31/3v2 2、具有足夠的分辨率，、具有足夠的分辨率， 1/10 1/101/31/3v3 3、具有較高的頻率響應速度、具有較高的頻率響應速度v4 4、控制系統(tǒng)盡量簡單，維修方便、控制系統(tǒng)盡量簡單，維修方便v5 5、在滿足精度要求的前提下，盡量降低成本。、在滿足精度要求的前提下，盡量降低成本。2021-10-279.2 瞄準與對準技術 瞄準與對準精度是指標志物體與被瞄（對）準物體或其輪廓重合的程度

2、。其精度主要有兩個部分組成：v1 1、瞄準器標志部分的對照精度、瞄準器標志部分的對照精度v2 2、接觸式測量的接觸變形或非接觸式測量的光電誤差、接觸式測量的接觸變形或非接觸式測量的光電誤差 瞄準的方法比較多，有機械、光學、電學、光電及氣動5種，概況為接觸式和非接觸式兩大類。2021-10-271、接觸式測量方法v機械測頭機械測頭v光電測頭光電測頭v電學測頭電學測頭v典型的接觸式測頭典型的接觸式測頭2021-10-27v光學法：光學法：利用光學原理進行瞄準，可分為對線法、利用光學原理進行瞄準，可分為對線法、重合法、雙像法、互補色法、反射法及光學點位法等。重合法、雙像法、互補色法、反射法及光學點位

3、法等。v光電準直儀光電準直儀2、非接觸式瞄準方法一、 光柵式傳感器 - 等節(jié)距的透光和不透光的刻線均勻相間排列構成的光學元件物理光柵：計量光柵：利用光的衍射現象分析光譜、測定波長利用光的莫爾條紋現象測量精密位移9.3 光柵測量技術 長光柵 - 直線位移；圓光柵 - 角位移 構成：主光柵 - 標尺光柵，定光柵；指示光柵 - 動光柵長度 - 測量范圍；刻線密度 - 測量精度 ( 10、25、50、100、125線/mm )(1) 莫爾條紋（Moire） 條紋寬度： WWB)2/sin(2W-柵距， a-線寬， b-縫寬W=a+b ，a=b=W/2 特例：當 =0, w1=w2 B= 光閘莫爾條紋

4、當 =0, w1w2 縱向莫爾條紋均勻刻線主光柵指示光柵夾角明暗相間條紋莫爾條紋移動莫爾條紋特性： 方向性：垂直于角平分線，當夾角很小時 與光柵移動方向垂直同步性：光柵移動一個柵距 莫爾條紋移動一個間距一方向對應放大性：夾角很小 BW 光學放大 提高靈敏度可調性：夾角 條紋間距B 靈活準確性：大量刻線 誤差平均效應 克服個別/局部誤差 提高精度 (2) 光柵傳感器分類與結構原理 按運動形式分： 直線型-主光柵為直尺形直線移動 旋轉型-主光柵為圓盤形旋轉運動按光學形式分： 透射式-光源與光電元件在兩側透射光 反射式-光源與光電元件同一側反射光(3)圓光柵傳感器光柵 - 徑向光柵、切向光柵、環(huán)形光

5、柵徑向圓光柵 切向圓光柵徑向莫爾條紋播放動畫播放動畫播放中播放中切向莫爾條紋播放動畫播放動畫播放中播放中單擊準備演示單擊準備演示環(huán)形光柵單擊準備演示單擊準備演示環(huán)形莫爾條紋播放動畫播放動畫 徑向光柵的圓弧形莫爾條紋兩塊徑向光柵 - 柵距角相同/不大偏心量光柵不同區(qū)域，柵線交角不同- 圓弧形莫爾條紋 （不同曲率半徑）條紋寬度 - 隨位置變化偏心垂直位置上- 條紋近似垂直于柵線偏心方向上- 條紋近似平行于柵線- 橫向莫爾條紋- 縱向莫爾條紋其他位置 - 斜向莫爾條紋實際應用特例 - 光閘莫爾條紋（同心、柵距角相同）主光柵（一個柵距角）- 透光量（一個周期）莫爾條紋 - 圓弧形、 環(huán)形、輻射形 切向

6、光柵的環(huán)形莫爾條紋兩塊切向光柵 -柵距角相同/切線圓半徑不同/同心疊合環(huán)形莫爾條紋 - 以光柵中心為圓心的同心圓簇條紋寬度 - 隨條紋位置變化應用：高精度角度測量和分度- 全光柵平均效應優(yōu)點： 環(huán)形光柵的輻射形莫爾條紋兩塊環(huán)形光柵（相同）- 柵線相對/不大的偏心量輻射形莫爾條紋 - 條紋近似直線/呈輻射狀特點：條紋數目/位置 - 偏心量大小/ 圓心連線方向光柵旋轉 - 條紋數目/位置（不變）偏心量（一個柵距）- 莫爾條紋數目增加一條（一個象限內）應用：主軸偏移、晃動(4) 光柵傳感器特點 精度高：測長(0.2+210-6L)m，測角0.1量程大：透射式-光柵尺長（米），反射式-幾十米響應快：可

7、用于動態(tài)測量增量式：增量碼測量 計數 斷電數據消失要求高：對環(huán)境要求高溫度、濕度、灰塵、振動、移動精度成本高：電路復雜 二、激光干涉測量系統(tǒng)二、激光干涉測量系統(tǒng)單頻激光干涉系統(tǒng)雙頻激光干涉系統(tǒng)- 信噪比高，抗干擾能力強，大位移測量（200m以上）雙頻激光干涉測量系統(tǒng)雙頻激光干涉測量系統(tǒng)三、激光測距系統(tǒng)2/ctd 3）激光三角法- 大范圍遠距離測距（幾千/幾十千米）1）脈沖測距法2）相位差測距法激光短脈沖信號（激光器 被測目標）測量精度：時間間隔測量精度（脈沖窄、響應速度快）遠距離 - 固體/二氧化碳；近距離 - 半導體巨脈沖激光器 - 地球月球距離（分辨力：1m）激光束調制 - 相位差 - 時

8、間 - 距離距離特點：測量精度高、分辨力強0042fccD原理：原理：y = f (x)x yKeyence 激光測距傳感器激光測距傳感器激光測距產品特點： 非接觸、不易劃傷表面、結構簡單、測量距離大、 抗干擾、測量點小（幾十微米）、測量準確度高精度：光學元件本身的精度、環(huán)境溫度、激光束的光強和直徑大小以及被測物體的表面特征應用：應用：厚度測量：(a) 參考表面：兩傳感器同向 - 減小偏心誤差(b) 相對測量：兩傳感器反向，無參考表面 - 克服鋼板本身上下起伏造成的誤差測量范圍：16mm左右；相對測量精度：0.1% 0.2% 適用：在線測量鋼板/鋁板等板材厚度 特點：測頭對表面顏色和紋理變化以

9、及背景光的影響不敏感不能測量鏡面 - 漫反射原理 概述概述 三坐標測量機的測量系統(tǒng)三坐標測量機的測量系統(tǒng) 測量數據處理測量數據處理 三坐標測量機的類型和組成三坐標測量機的類型和組成三坐標測量機三坐標測量機 量機的特殊應用與發(fā)展趨勢量機的特殊應用與發(fā)展趨勢 坐標測量機的自動測量方法坐標測量機的自動測量方法 三坐標測量機的精度評定三坐標測量機的精度評定概述概述一、問題的提出一、問題的提出如何測量進氣管、缸蓋結合面的平面度？如何測量進氣管、缸蓋結合面的平面度？ 三坐標測量機（三坐標測量機（Coordinate Measuring Machining，簡，簡稱稱CMM） 是是20世紀世紀60年代發(fā)展起

10、來的一種以精密機械為基礎，年代發(fā)展起來的一種以精密機械為基礎，綜合運用電子、計算機、光柵或激光等先進技術的高效、綜綜合運用電子、計算機、光柵或激光等先進技術的高效、綜合測量儀器。它可以與自動機床、數控機床等加工設備相配合測量儀器。它可以與自動機床、數控機床等加工設備相配套，便于對復雜形狀零件快速可靠的測量。套，便于對復雜形狀零件快速可靠的測量。 電子技術、計算機技術、數字控制技術以及精密加工技術電子技術、計算機技術、數字控制技術以及精密加工技術的發(fā)展為三坐標測量機的產生提供了技術基礎。的發(fā)展為三坐標測量機的產生提供了技術基礎。二、三坐標測量機簡介二、三坐標測量機簡介概述概述 CMM基本原理基本

11、原理是通過測得被測要素的是通過測得被測要素的X、Y、Z三維坐三維坐標值，再進行相應的數據處理，得到其要求的特征值。標值，再進行相應的數據處理，得到其要求的特征值。 三坐標測量機具有較大的萬能性。三坐標測量機具有較大的萬能性。各種復雜形狀的幾各種復雜形狀的幾何表面，只要測頭能夠采樣，就可得到各點的坐標值，并何表面，只要測頭能夠采樣，就可得到各點的坐標值，并由計算機完成數據處理。測量時，不要求被測工件的基準由計算機完成數據處理。測量時，不要求被測工件的基準嚴格與測量機坐標方向一致?？梢酝ㄟ^測量實際基準的若嚴格與測量機坐標方向一致?？梢酝ㄟ^測量實際基準的若干點后建立新的坐標系，從而節(jié)省了工件找正的時

12、間，提干點后建立新的坐標系，從而節(jié)省了工件找正的時間，提高了檢測效率。高了檢測效率。 由于使用計算機進行控制、采樣和處理，并運用誤差由于使用計算機進行控制、采樣和處理，并運用誤差補償技術，因此可以達到很高的測量精度。補償技術，因此可以達到很高的測量精度。概述概述 1960年，英國制造出世界上第一臺三坐標測量機，到年，英國制造出世界上第一臺三坐標測量機，到20世紀世紀60年代末，已有近十個國家的三十多家公司在生產年代末，已有近十個國家的三十多家公司在生產CMM，不過這一時期的不過這一時期的CMM尚處于初級階段。進入尚處于初級階段。進入20世紀世紀80年代后，年代后，以美國、日本等為代表的眾多公司

13、不斷推出新產品，使得以美國、日本等為代表的眾多公司不斷推出新產品，使得CMM的發(fā)展速度加快?，F代的發(fā)展速度加快?，F代CMM不僅能在計算機控制下完成不僅能在計算機控制下完成各種復雜測量，而且可以通過與數控機床交換信息，實現對各種復雜測量，而且可以通過與數控機床交換信息，實現對加工的控制，并且還可以根據測量數據，實現反求工程。加工的控制，并且還可以根據測量數據，實現反求工程。 目前，目前，CMM已廣泛用于機械制造業(yè)、電子工業(yè)、航空航已廣泛用于機械制造業(yè)、電子工業(yè)、航空航天工業(yè)和國防工業(yè)等各部門，尤其汽車工業(yè)成為質量控制不天工業(yè)和國防工業(yè)等各部門，尤其汽車工業(yè)成為質量控制不可缺少的測量設備?？扇鄙俚?/p>

14、測量設備。概述概述CMM的類型和組成的類型和組成一、一、CMM的類型的類型 （一）按（一）按CMM的技術水平分類的技術水平分類 1 1數字顯示及打印型數字顯示及打印型 這類這類CMM主要用于幾何尺寸測量，可顯示并打印出測主要用于幾何尺寸測量，可顯示并打印出測得點的坐標數據，但要獲得所需的測量結果，還需進行人工得點的坐標數據，但要獲得所需的測量結果，還需進行人工運算，其技術水平較低，目前已基本被陶汰。運算，其技術水平較低，目前已基本被陶汰。 2 2帶有計算機進行數據處理型帶有計算機進行數據處理型 這類這類CMM技術水平略高，目前應用較多。其測量仍為技術水平略高，目前應用較多。其測量仍為手動或機動

15、，用計算機處理測量數據，可完成諸如坐標變換、手動或機動，用計算機處理測量數據，可完成諸如坐標變換、孔心距計算、偏差值計算等數據處理工作?？仔木嘤嬎?、偏差值計算等數據處理工作。 3 3計算機數字控制型計算機數字控制型 這類這類CMM技術水平較高，可像數控機床一樣，按照編制技術水平較高，可像數控機床一樣，按照編制好的程序自動測量。好的程序自動測量。CMM的類型和組成的類型和組成(h)（二）按二）按CMM的測量范圍分類的測量范圍分類 1 1小型坐標測量機小型坐標測量機 這類這類CMM在其最長一個坐標軸方向上的測量范圍在其最長一個坐標軸方向上的測量范圍小于小于500mm，主要用于小型精密模具、工具等測

16、量。，主要用于小型精密模具、工具等測量。 2 2中型坐標測量機中型坐標測量機 這類這類CMM在其最長一個坐標軸方向上的測量范圍為在其最長一個坐標軸方向上的測量范圍為5002000mm，是應用最多的機型，主要用于箱體、模具類，是應用最多的機型，主要用于箱體、模具類零件的測量。零件的測量。 3 3大型坐標測量機大型坐標測量機 這類這類CMM在其最長一個坐標軸方向上的測量范圍在其最長一個坐標軸方向上的測量范圍大于大于2000mm，主要用于汽車與發(fā)動機外殼、航空發(fā)動機葉片等，主要用于汽車與發(fā)動機外殼、航空發(fā)動機葉片等大型零件的測量。大型零件的測量。CMM的類型和組成的類型和組成（三）按（三）按CMM的

17、精度分類的精度分類 1 1精密型精密型CMM 單軸測量不確定度小于單軸測量不確定度小于1 110106 6L L（L L為測量長度為測量長度mmmm），），空間測量不確定度小于（空間測量不確定度小于（2 23 3）10106 6L L；一般在具有恒溫條；一般在具有恒溫條件的計量室內用于精密測量。件的計量室內用于精密測量。 2 2中、中、低精度型低精度型CMM 中等精度中等精度：單軸測量不確定度約為：單軸測量不確定度約為1 110105 5L L， 空間最大測量不確定度為（空間最大測量不確定度為（2 23 3）10105 5L L。 低精度低精度：單軸最大測量不確定度大體在：單軸最大測量不確定度

18、大體在1 110104 4L L左右，左右， 空間最大測量不確定度為（空間最大測量不確定度為（2 23 3）10104 4L L， 這類這類CMMCMM一般一般放在生產車間內，用于生產過程檢測放在生產車間內，用于生產過程檢測。CMM的類型和組成的類型和組成 二二 CMMCMM的組成的組成 三坐標測量機是典型的機電一體化設備，它由機三坐標測量機是典型的機電一體化設備，它由機 械系統(tǒng)和械系統(tǒng)和電子系統(tǒng)兩大部分組成。電子系統(tǒng)兩大部分組成。 機械系統(tǒng)機械系統(tǒng)：由三個正交的直線運動：由三個正交的直線運動滑臺構成。三個方向上均裝有光柵滑臺構成。三個方向上均裝有光柵尺用以度量位移值，測頭裝在尺用以度量位移值

19、，測頭裝在Z方方向端部向端部,用來觸測被測零件表面尺用來觸測被測零件表面尺寸變化。寸變化。 電子系統(tǒng)電子系統(tǒng)：一般由光柵計數系統(tǒng)、：一般由光柵計數系統(tǒng)、測頭信號接口和計算機等組成，用測頭信號接口和計算機等組成，用于獲得被測坐標點數據，并對數據于獲得被測坐標點數據，并對數據進行處理。進行處理。CMM的類型和組成的類型和組成 三、三、 CMMCMM的結構布局的結構布局 三坐標測量機是由三個正交的直線運動滑臺（坐標軸）三坐標測量機是由三個正交的直線運動滑臺（坐標軸）構成的，這三個坐標的相互配置位置（即總體結構形式）對構成的，這三個坐標的相互配置位置（即總體結構形式）對測量機的精度以及對被測工件的適用

20、性影響較大。下面對目測量機的精度以及對被測工件的適用性影響較大。下面對目前常見的幾種前常見的幾種CMM結構形式的結構特點和應用范圍作簡要結構形式的結構特點和應用范圍作簡要介紹。介紹。CMM的類型和組成的類型和組成1 1、懸臂式結構、懸臂式結構： 結構簡單，具有很好的敞開性，但當滑架在懸臂上作結構簡單，具有很好的敞開性，但當滑架在懸臂上作Y向向運動時，會使懸臂的變形發(fā)生變化，故測量精度不高，一般運動時，會使懸臂的變形發(fā)生變化，故測量精度不高，一般用于測量精度要求不太高的小型測量機。用于測量精度要求不太高的小型測量機。立柱移動立柱移動 工作臺移動工作臺移動懸臂式三坐標測量機懸臂式三坐標測量機CMM

21、的類型和組成的類型和組成立柱固定立柱固定2 2、橋式結構、橋式結構： 橋式結構橋式結構 是目前應用最廣泛的一種結構形式，其結構簡單，是目前應用最廣泛的一種結構形式，其結構簡單，敞開性好，工件安裝在固定工作臺上，承載能力強。該結構主敞開性好，工件安裝在固定工作臺上，承載能力強。該結構主要用于中等精度的中小機型。要用于中等精度的中小機型。移動橋式移動橋式L L型橋式型橋式橋式三坐標測量機橋式三坐標測量機CMM的類型和組成的類型和組成 它與移動橋式結構的主要區(qū)別是它的移動部分只是橫梁或它與移動橋式結構的主要區(qū)別是它的移動部分只是橫梁或工作臺，移動部分質量小，整個結構剛性好。缺點是立柱限工作臺，移動部

22、分質量小，整個結構剛性好。缺點是立柱限制了工件裝卸，只有制了工件裝卸，只有Y向跨距很大、對精度要求較高的大型測向跨距很大、對精度要求較高的大型測量機才采用。量機才采用。 龍龍門門架架移移動動 工工作作臺臺移移動動龍門式三坐標測量機龍門式三坐標測量機CMM的類型和組成的類型和組成3 3、龍門式結構、龍門式結構：4 4、關節(jié)臂（柔性）三坐標測量機：、關節(jié)臂（柔性）三坐標測量機： 關節(jié)臂三坐標關節(jié)臂三坐標 具有 多 個 自由具有 多 個 自由轉動關節(jié)臂，實現對轉動關節(jié)臂，實現對復雜部位的檢測，多復雜部位的檢測，多為小型便攜式測量機。為小型便攜式測量機。CMM的類型和組成的類型和組成 四、工作臺四、工

23、作臺 早期的三坐標測量機的工作臺一般是由鑄鐵或鑄鋼制成早期的三坐標測量機的工作臺一般是由鑄鐵或鑄鋼制成的，但近年來，各生產廠家已廣泛采用花崗巖來制造工作的，但近年來，各生產廠家已廣泛采用花崗巖來制造工作臺，這是因為花崗巖變形小、穩(wěn)定性好、耐磨損、不生銹，臺，這是因為花崗巖變形小、穩(wěn)定性好、耐磨損、不生銹，且價格低廉、易于加工。有些測量機裝有可升降的工作臺，且價格低廉、易于加工。有些測量機裝有可升降的工作臺，以擴大以擴大Z軸的測量范圍，還有些測量機備有旋轉工作臺，以軸的測量范圍，還有些測量機備有旋轉工作臺，以擴大測量功能。擴大測量功能。CMM的類型和組成的類型和組成 五、導軌五、導軌 導軌是測量

24、機的導向裝置，直接影響測量機精度，因而導軌是測量機的導向裝置，直接影響測量機精度，因而要求其具有較高的直線性精度。在三坐標測量機上使用的要求其具有較高的直線性精度。在三坐標測量機上使用的導軌通常為導軌通常為滑動導軌和氣浮導軌滑動導軌和氣浮導軌。早期的三坐標測量機中，。早期的三坐標測量機中，許多機型采用的是滑動導軌，滑動導軌精度高，承載能力許多機型采用的是滑動導軌，滑動導軌精度高，承載能力強，但摩擦阻力大，易磨損，低速運行時易產生爬行。目強，但摩擦阻力大，易磨損，低速運行時易產生爬行。目前，多數三坐標測量機已采用空氣靜壓導軌（又稱為氣浮前，多數三坐標測量機已采用空氣靜壓導軌（又稱為氣浮導軌），它

25、具有許多優(yōu)點，如制造簡單、精度高、摩擦力導軌），它具有許多優(yōu)點，如制造簡單、精度高、摩擦力極小、工作平穩(wěn)等。極小、工作平穩(wěn)等。 滾動導軌應用較少，因為滾動導軌的耐磨性較差，剛度滾動導軌應用較少，因為滾動導軌的耐磨性較差，剛度也較滑動導軌低。也較滑動導軌低。CMM的類型和組成的類型和組成CMMCMM的測量系統(tǒng)的測量系統(tǒng) 一、測頭系統(tǒng)一、測頭系統(tǒng) （一）測頭（一）測頭 三坐標測量機是用測頭來拾取信號，因而測頭的性能直三坐標測量機是用測頭來拾取信號，因而測頭的性能直接影響測量精度和測量效率，沒有先進的測頭就無法充分發(fā)接影響測量精度和測量效率，沒有先進的測頭就無法充分發(fā)揮測量機的功能。測頭分類為：揮測

26、量機的功能。測頭分類為： 結構原理分結構原理分：機械式、光學式、電氣式機械式、光學式、電氣式 ； 測量方法分：測量方法分：接觸式、非接觸式接觸式、非接觸式 。 三坐標測量機的測量系統(tǒng)由標準器和測頭系統(tǒng)構成，它三坐標測量機的測量系統(tǒng)由標準器和測頭系統(tǒng)構成，它們是三坐標測量機的關鍵組成部分，決定著們是三坐標測量機的關鍵組成部分，決定著CMM測量精度的測量精度的高低。高低。 1 1機械接觸式測頭機械接觸式測頭 機械接觸式測頭為機械接觸式測頭為剛性測頭剛性測頭，根據其觸測部位的形狀有多，根據其觸測部位的形狀有多種。這類測頭的形狀簡單，制造容易，但是測量力的大小取決種。這類測頭的形狀簡單，制造容易，但是

27、測量力的大小取決于操作者的經驗和技能，因此測量精度差、效率低。目前除少于操作者的經驗和技能，因此測量精度差、效率低。目前除少數手動測量機還采用此種測頭外，絕大多數測量機已不再使用數手動測量機還采用此種測頭外，絕大多數測量機已不再使用這類測頭。這類測頭。 CMM CMM的測量系統(tǒng)的測量系統(tǒng) 2 2 光學非接觸測頭光學非接觸測頭 光學測頭與被測物體沒有機械接觸，這種非接觸式測量光學測頭與被測物體沒有機械接觸，這種非接觸式測量具有一些突出優(yōu)點，主要體現在：具有一些突出優(yōu)點，主要體現在： 1 1）不存在測量力，適合測量各種軟質的工件；）不存在測量力，適合測量各種軟質的工件； 2 2）接觸測量可以對工件

28、表面進行快速掃描測量；）接觸測量可以對工件表面進行快速掃描測量； 3 3）多數光學測頭具有比較大的量程；）多數光學測頭具有比較大的量程； 4 4）可以探測工件上一般測頭難以探測到的部位。）可以探測工件上一般測頭難以探測到的部位。 近年來，光學測頭發(fā)展較快，目前在坐標測量機上應用近年來，光學測頭發(fā)展較快，目前在坐標測量機上應用的光學測頭的種類也較多，如三角法測頭、激光聚集測頭、的光學測頭的種類也較多，如三角法測頭、激光聚集測頭、光纖測頭、接觸式光柵測頭等。光纖測頭、接觸式光柵測頭等。 CMM CMM的測量系統(tǒng)的測量系統(tǒng) 右圖為激光三角法測頭右圖為激光三角法測頭的原理，它是利用漫反射的原理，它是利

29、用漫反射光進行探測的：由激光器光進行探測的：由激光器2發(fā)出的光，經聚光鏡發(fā)出的光，經聚光鏡3形成形成很細的平行光束，照射到很細的平行光束，照射到被測工件被測工件4上，其漫反射回上，其漫反射回來的光經成像鏡來的光經成像鏡5在光電檢在光電檢測器測器1上成像。照明光軸與上成像。照明光軸與成像光軸間有一夾角，稱成像光軸間有一夾角，稱為三角成像角。為三角成像角。 當被測表面處于不同位置當被測表面處于不同位置時，漫反射光斑按照一定三角時，漫反射光斑按照一定三角關系成像于光電檢測器件的不關系成像于光電檢測器件的不同位置，從而探測出被測表面同位置，從而探測出被測表面的位置。的位置。 CMM CMM的測量系統(tǒng)的

30、測量系統(tǒng) 3 3電氣接觸式測頭電氣接觸式測頭 電氣接觸式測頭目前已為絕大部分坐標測量機所采用，電氣接觸式測頭目前已為絕大部分坐標測量機所采用，按其工作原理可分為動態(tài)測頭和靜態(tài)測頭。按感受的運動方按其工作原理可分為動態(tài)測頭和靜態(tài)測頭。按感受的運動方向可形成一維、二維和三維測頭。向可形成一維、二維和三維測頭。 動態(tài)測頭動態(tài)測頭是在觸測工件表面的運動過程中，瞬間進行測量是在觸測工件表面的運動過程中，瞬間進行測量采樣的，故稱為動態(tài)測頭，也稱為采樣的，故稱為動態(tài)測頭，也稱為觸發(fā)式測頭。觸發(fā)式測頭。 動態(tài)測頭結構簡單、成本低，可用于高速測量，但精度動態(tài)測頭結構簡單、成本低，可用于高速測量，但精度稍低，而且

31、動態(tài)測頭不能以接觸狀態(tài)停留在工件表面，因而稍低，而且動態(tài)測頭不能以接觸狀態(tài)停留在工件表面，因而只能對工件表面作離散的逐點測量，不能作連續(xù)的掃描測量。只能對工件表面作離散的逐點測量，不能作連續(xù)的掃描測量。 CMM CMM的測量系統(tǒng)的測量系統(tǒng) 靜態(tài)測頭靜態(tài)測頭除具備觸發(fā)式測頭的觸發(fā)采樣功能外，還相當除具備觸發(fā)式測頭的觸發(fā)采樣功能外，還相當于一臺超小型三坐標測量機。測頭中有三維幾何量傳感器，在于一臺超小型三坐標測量機。測頭中有三維幾何量傳感器，在測頭與工件表面接觸時，在測頭與工件表面接觸時，在X、Y、Z三個方向均有相應的位移三個方向均有相應的位移量輸出，從而驅動伺服系統(tǒng)進行自動調整，使測頭停在規(guī)定的

32、量輸出，從而驅動伺服系統(tǒng)進行自動調整，使測頭停在規(guī)定的位移量上，位移量上，在測頭接近靜止的狀態(tài)下采集三維坐標數據，故稱在測頭接近靜止的狀態(tài)下采集三維坐標數據，故稱為靜態(tài)測頭。為靜態(tài)測頭。 靜態(tài)測頭沿工件表面移動時，可始終保持接觸狀態(tài)，可進靜態(tài)測頭沿工件表面移動時，可始終保持接觸狀態(tài)，可進行掃描測量，因而也稱為掃描測頭。其主要特點是精度高，可行掃描測量，因而也稱為掃描測頭。其主要特點是精度高，可以作連續(xù)掃描，但制造技術難度大，價格昂貴，適合于高精度以作連續(xù)掃描，但制造技術難度大，價格昂貴，適合于高精度測量機使用。測量機使用。 CMM CMM的測量系統(tǒng)的測量系統(tǒng) 雙片簧層疊式三維電感測頭雙片簧層疊

33、式三維電感測頭 鎖緊機構位移傳感器阻尼機構x向片簧y向片簧z向片簧 CMM CMM的測量系統(tǒng)的測量系統(tǒng) （二）測頭附件（二）測頭附件 為了擴大測頭功能、提高測量效率以及探測各種零件為了擴大測頭功能、提高測量效率以及探測各種零件的不同部位，常需為測頭配置各種附件，如測端、探針、的不同部位，常需為測頭配置各種附件，如測端、探針、連接器、測頭回轉附件等。連接器、測頭回轉附件等。 1 1測端測端 對于接觸式測頭，測端是與被測工件表面直接接觸的對于接觸式測頭，測端是與被測工件表面直接接觸的部分。對于不同形狀的表面需要采用不同的測端。球形測部分。對于不同形狀的表面需要采用不同的測端。球形測端，是最常用的測

34、端。它具有制造簡單、便于從各個方向端，是最常用的測端。它具有制造簡單、便于從各個方向觸測工件表面面、接觸變形小等優(yōu)點。觸測工件表面面、接觸變形小等優(yōu)點。 CMM CMM的測量系統(tǒng)的測量系統(tǒng) CMM CMM的測量系統(tǒng)的測量系統(tǒng) 2 2探針探針 探針是指可更換的測桿。為了便于測量，需選用不同的探針是指可更換的測桿。為了便于測量，需選用不同的探針。探針對測量能力和測量精度有較大影響，在選用時應探針。探針對測量能力和測量精度有較大影響，在選用時應注意：注意： 1）在滿足測量要求的前提下，探針應盡量短；）在滿足測量要求的前提下，探針應盡量短； 2）探針直徑必須小于測端直徑；）探針直徑必須小于測端直徑；

35、3）在需要長探針時，可選用硬質合金探針，以提高剛）在需要長探針時，可選用硬質合金探針，以提高剛度。度。 CMM CMM的測量系統(tǒng)的測量系統(tǒng) 3 3連接器連接器 為了將探針連接到測頭上、測頭連接到回轉體上或測量機為了將探針連接到測頭上、測頭連接到回轉體上或測量機主軸上，需采用各種連接器。常用的有星形探針連接器、連主軸上，需采用各種連接器。常用的有星形探針連接器、連接軸、星形測頭座等。其上可以安裝若干不同的測頭，并通接軸、星形測頭座等。其上可以安裝若干不同的測頭，并通過測頭座連接到測量機主軸上。測量時，根據需要可由不同過測頭座連接到測量機主軸上。測量時，根據需要可由不同的測頭交替工作。的測頭交替工

36、作。 CMM CMM的測量系統(tǒng)的測量系統(tǒng) 4 4回轉附件回轉附件 對于有些工件表面的檢測，比如一些傾斜表面、整體葉輪對于有些工件表面的檢測，比如一些傾斜表面、整體葉輪葉片表面等，僅用與工作臺垂直的探針探測將無法完成要求的葉片表面等，僅用與工作臺垂直的探針探測將無法完成要求的測量，這時就需要借助一定的回轉附件，使探針或整個測頭回測量，這時就需要借助一定的回轉附件，使探針或整個測頭回轉一定角度再進行測量，從而擴大測頭的功能。轉一定角度再進行測量，從而擴大測頭的功能。 CMM CMM的測量系統(tǒng)的測量系統(tǒng)二、標準尺二、標準尺 標準尺是用來度量各軸的坐標數值的，目前三坐標測量機標準尺是用來度量各軸的坐標

37、數值的，目前三坐標測量機上使用的標尺系統(tǒng)種類很多，機床和儀器上使用的標尺系統(tǒng)上使用的標尺系統(tǒng)種類很多，機床和儀器上使用的標尺系統(tǒng)大致相同，可以分為：大致相同，可以分為： （1）機械式標尺系統(tǒng)）機械式標尺系統(tǒng)：如精密絲杠加微分鼓輪，：如精密絲杠加微分鼓輪， 精密齒條及齒輪，滾動直尺等；精密齒條及齒輪，滾動直尺等； （2）光學式標尺系統(tǒng)）光學式標尺系統(tǒng)：如光學讀數刻線尺，光學：如光學讀數刻線尺，光學 編碼器，光柵，激光干涉儀編碼器，光柵，激光干涉儀 （3）電氣式標尺系統(tǒng)：）電氣式標尺系統(tǒng)：如感應同步器，磁柵如感應同步器，磁柵 。 目前使用最多的是光柵，其次是感應同步器和光目前使用最多的是光柵，其次

38、是感應同步器和光 學編碼器。有些高精度學編碼器。有些高精度CMM的采用了激光干涉儀。的采用了激光干涉儀。 CMM CMM的測量系統(tǒng)的測量系統(tǒng) 現代三坐標測量機都配備有計算機，由計算機來采集數據，現代三坐標測量機都配備有計算機，由計算機來采集數據，通過運算輸出所需的測量結果。其軟件系統(tǒng)功能的強弱直接影通過運算輸出所需的測量結果。其軟件系統(tǒng)功能的強弱直接影響到測量機的功能。因此各坐標測量機生產廠家都非常重視軟響到測量機的功能。因此各坐標測量機生產廠家都非常重視軟件系統(tǒng)的研究與開發(fā)，在這方面投入的人力和財力的比例在不件系統(tǒng)的研究與開發(fā)，在這方面投入的人力和財力的比例在不斷增加。下面對在三坐標測量機中

39、使用的軟件作簡要介紹。斷增加。下面對在三坐標測量機中使用的軟件作簡要介紹。三、軟件系統(tǒng)三、軟件系統(tǒng) 三坐標測量機的軟件系統(tǒng)主要包括三坐標測量機的軟件系統(tǒng)主要包括測量軟件測量軟件、系統(tǒng)、系統(tǒng)調試軟調試軟件件和系統(tǒng)和系統(tǒng)工作軟件工作軟件。 CMM CMM的測量系統(tǒng)的測量系統(tǒng) 1 1、測量軟件、測量軟件 測量軟件包可含有許多種類的數據處理程序，以滿足各測量軟件包可含有許多種類的數據處理程序，以滿足各種工程需要，所以也稱軟件包。一般將三坐標測量機的測量軟種工程需要，所以也稱軟件包。一般將三坐標測量機的測量軟件包分為通用測量軟件包和專用測量軟件包。件包分為通用測量軟件包和專用測量軟件包。 通用測量軟件包

40、主要是指針對點、線、面、圓、圓柱、通用測量軟件包主要是指針對點、線、面、圓、圓柱、圓錐、球等基本幾何元素及其形位誤差、相互關系進行測量的圓錐、球等基本幾何元素及其形位誤差、相互關系進行測量的軟件包。通常各三坐標測量機都配置有這類軟件包。軟件包。通常各三坐標測量機都配置有這類軟件包。 專用測量軟件包是指坐標測量機生產廠家專用測量軟件包是指坐標測量機生產廠家 針對用戶要求針對用戶要求開發(fā)的各類測量軟件包。如齒輪、與凸輪軸、螺紋、汽車車身、開發(fā)的各類測量軟件包。如齒輪、與凸輪軸、螺紋、汽車車身、發(fā)動機葉片等專用測量軟件。發(fā)動機葉片等專用測量軟件。 CMM CMM的測量系統(tǒng)的測量系統(tǒng) 2 2、系統(tǒng)調試

41、軟件、系統(tǒng)調試軟件 用于調試測量機及其控制系統(tǒng)，一般包括：用于調試測量機及其控制系統(tǒng)，一般包括： （1）自檢及故障分析軟件包）自檢及故障分析軟件包：用于檢查系統(tǒng)故障并自動：用于檢查系統(tǒng)故障并自動顯示故障類別；顯示故障類別； （2）誤差補償軟件包）誤差補償軟件包：預先對三坐標測量機的幾何誤差：預先對三坐標測量機的幾何誤差進行檢測，在三坐標測量機工作時，按檢測結果對測量機誤進行檢測，在三坐標測量機工作時，按檢測結果對測量機誤差進行修正；差進行修正； （3）系統(tǒng)參數識別及控制參數優(yōu)化軟件包）系統(tǒng)參數識別及控制參數優(yōu)化軟件包：用于：用于CMM控控制系統(tǒng)的總調試，并生成具有優(yōu)化參數的用戶運行文件；制系統(tǒng)

42、的總調試，并生成具有優(yōu)化參數的用戶運行文件； （4）精度測試及驗收測量軟件包）精度測試及驗收測量軟件包：用于按驗收標準測量：用于按驗收標準測量檢具。檢具。 CMM CMM的測量系統(tǒng)的測量系統(tǒng) 3 3、系統(tǒng)工作軟件、系統(tǒng)工作軟件 測量軟件系統(tǒng)必須配置一些屬于協調和輔助性質的工作測量軟件系統(tǒng)必須配置一些屬于協調和輔助性質的工作軟件，其中有些是必備的，有些用于擴充功能。軟件，其中有些是必備的，有些用于擴充功能。 （1）測頭管理軟件：用于測頭校準、）測頭管理軟件：用于測頭校準、 旋轉控制等；旋轉控制等； （2）數控運行軟件：用于測頭運動控制；）數控運行軟件：用于測頭運動控制； （3）系統(tǒng)監(jiān)控軟件：用于

43、對系統(tǒng)進行監(jiān)控（如監(jiān)控電源、）系統(tǒng)監(jiān)控軟件：用于對系統(tǒng)進行監(jiān)控（如監(jiān)控電源、氣源等）；氣源等）； （4）接口軟件；）接口軟件； （5）數據文件管理軟件：用于各類文件管理；）數據文件管理軟件：用于各類文件管理； （6）聯網通訊軟件：用于與其他計算機實現雙向或單向通）聯網通訊軟件：用于與其他計算機實現雙向或單向通訊。訊。 CMM CMM的測量系統(tǒng)的測量系統(tǒng) CMMCMM的采樣方式與數據處理的采樣方式與數據處理 三坐標測量機通過測量獲得的原始數據是一些坐標點，這三坐標測量機通過測量獲得的原始數據是一些坐標點，這些數據通過接口送入計算機，計算機按照預先編好的程序進行些數據通過接口送入計算機，計算機按照

44、預先編好的程序進行計算和數據處理。計算和數據處理。 一、采樣方式一、采樣方式 1 1、點位測量、點位測量 即逐點對被測形狀進行探測，還可分為手動點位即逐點對被測形狀進行探測，還可分為手動點位位測量和自動點位測量。位測量和自動點位測量。 點位測量多用于孔的中心位置、點位測量多用于孔的中心位置、孔心距、加工面的位置以及曲線、孔心距、加工面的位置以及曲線、曲面輪廓上基準點的坐標測量。曲面輪廓上基準點的坐標測量。點位測量點位測量 2 2、連續(xù)掃描測量、連續(xù)掃描測量 測量頭在工件表面沿某一方向連續(xù)移動，工作臺和測量測量頭在工件表面沿某一方向連續(xù)移動，工作臺和測量頭的相對運動軌跡由預先編好的程序控制，便于

45、實現自動測頭的相對運動軌跡由預先編好的程序控制，便于實現自動測量，主要用于測量曲線或曲面。量，主要用于測量曲線或曲面。 CMMCMM的采樣方式與數據處理的采樣方式與數據處理二、數據處理方法二、數據處理方法 為了利用計算機求得所需的測量結果，應當用數學關系為了利用計算機求得所需的測量結果，應當用數學關系式將一些要求表達出來，以便進行演算，這一任務稱為式將一些要求表達出來，以便進行演算，這一任務稱為建立數建立數學模型學模型。 一般需要處理的內容包括：一般需要處理的內容包括：x、y平面內工件傾斜的修正、平面內工件傾斜的修正、原點的偏移量計算原點的偏移量計算 、坐標系的平移和回轉、直角坐標轉換成、坐標

46、系的平移和回轉、直角坐標轉換成圓柱坐標、直角坐標轉換成圓球坐標、兩點間距離測量、圓的圓柱坐標、直角坐標轉換成圓球坐標、兩點間距離測量、圓的直徑和圓心測量、求直線的方向和夾角等。直徑和圓心測量、求直線的方向和夾角等。 CMMCMM的采樣方式與數據處理的采樣方式與數據處理1 1、x、y 平面內工件傾斜的修正平面內工件傾斜的修正cossinsincosnaanaaxxyyxy cossin2222aaaaaaxxyyxy xy 、 在三坐標機上，工件可任意放置。在三坐標機上，工件可任意放置。一旦工件的基準坐標一旦工件的基準坐標 與測與測量機坐標量機坐標 x、y 方向不一致，可進方向不一致，可進行修正

47、。行修正。 測 量 機 測 得 工 件 上測 量 機 測 得 工 件 上 A 點 坐 標點 坐 標值值 ，計算機計算出工件相對，計算機計算出工件相對于測量機軸線的傾角于測量機軸線的傾角，從而求出，從而求出在工件坐標系下的坐標值在工件坐標系下的坐標值 。在工件以后的測量中，在工件以后的測量中， 可據此修可據此修正，從而提高測量效率。正，從而提高測量效率。 (,)nnxy(,)aaxy CMMCMM的采樣方式與數據處理的采樣方式與數據處理2 2、坐標原點的平移、坐標原點的平移 將坐標系的原點將坐標系的原點 需平移到工件上的一點需平移到工件上的一點 可轉換成新的坐標系。可轉換成新的坐標系。 其修正量

48、其修正量 為：為： ( , , )o x y z2222(,)oxyz,nnnxyz222nnnxxxyyyzzz ynxnzn CMMCMM的采樣方式與數據處理的采樣方式與數據處理 3 3直角坐標轉換成球坐標直角坐標轉換成球坐標 如圖所示，在球坐標如圖所示，在球坐標(極坐標極坐標)中，空間點中，空間點 的位的位置置 與直角坐標的關系為與直角坐標的關系為( ,)P r sincossinsincosxryrzr arctanarctanrxyzyxxyzz 22222 CMMCMM的采樣方式與數據處理的采樣方式與數據處理()()()()()()()()()xxyyxxyyxxyyRrxyyxy

49、yxyy2222221212232331311232313122()()()()()()()()()2221232313121223311232313122cxyyxyyxyyyyyyyyxxyyxyyxyy()()()()()()()()()2221232313121223311232313122cyxxyxxyxxxxxxxxyxyyxyyxyy4 4、內、外徑及、內、外徑及圓心測量圓心測量 CMMCMM的采樣方式與數據處理的采樣方式與數據處理5 5、計算兩直線的交、計算兩直線的交點點 和夾角和夾角(,)PPP xyP()()()()arctan()()()()()()()()()()()

50、()()()()()()()2112433434214321432121124334342143432142143213432211432PPxxyyx yx yxxy xx yxxxxxyyxxyyxxxxyyxxx yx yyyy xx yyyyyyxxxxyyyyy )1y 測出同一平面內兩直線上測出同一平面內兩直線上的四點的四點P1, P2, P3, P4的坐標值，的坐標值，計算其交點計算其交點(xP，yP)的坐標及夾的坐標及夾角為角為 CMMCMM的采樣方式與數據處理的采樣方式與數據處理 三坐標測量機的應用三坐標測量機的應用一、測頭的標定一、測頭的標定 三坐標測量機通過測頭系統(tǒng)對被測

51、表面進行瞄準，獲得被三坐標測量機通過測頭系統(tǒng)對被測表面進行瞄準，獲得被測點的空間位置。因此測頭系統(tǒng)是測量機的關鍵部件，對測量測點的空間位置。因此測頭系統(tǒng)是測量機的關鍵部件，對測量精度影響很大。精度影響很大。 在測量過程中，當測球與被測表面接觸時，測頭系統(tǒng)會發(fā)在測量過程中，當測球與被測表面接觸時，測頭系統(tǒng)會發(fā)出信號，進而通知計算機進行數據的采集、以得到被測點的坐出信號，進而通知計算機進行數據的采集、以得到被測點的坐標值。這種機械接觸會產生測球中心的位移與測桿變形，從而標值。這種機械接觸會產生測球中心的位移與測桿變形，從而影響了瞄準的精度。此外，測量機得到的點位坐標值是測球中影響了瞄準的精度。此外

52、，測量機得到的點位坐標值是測球中心的坐標值，為了獲得被測工件的實際尺寸，還需考慮測球的心的坐標值，為了獲得被測工件的實際尺寸，還需考慮測球的動態(tài)直徑值。因此，必須對測頭進行標定。也就是說測頭必須動態(tài)直徑值。因此，必須對測頭進行標定。也就是說測頭必須經過校準后才能使用。經過校準后才能使用。 測頭標定模塊中包括以下內容：測頭標定模塊中包括以下內容：測頭選擇測頭選擇：輸人被選擇的測頭編號以及系統(tǒng)所使用的測頭數目。：輸人被選擇的測頭編號以及系統(tǒng)所使用的測頭數目。標準球半徑的輸入標準球半徑的輸入：用于測頭標定的標準球是生產廠商提供的，：用于測頭標定的標準球是生產廠商提供的，由硬質合金制成，具有很小的圓度

53、誤差，同時提供標準球的直由硬質合金制成，具有很小的圓度誤差，同時提供標準球的直徑。標定中以該直徑值作為標準。徑。標定中以該直徑值作為標準。 測頭標定測頭標定：對標準球進行測量，程序自動對采樣點進行處理，：對標準球進行測量，程序自動對采樣點進行處理，完成運算。標定后的測頭數據將作為修正值用于隨后的數據處完成運算。標定后的測頭數據將作為修正值用于隨后的數據處理中，測頭數據包括測頭半徑和該測球中心相對于零號測頭中理中，測頭數據包括測頭半徑和該測球中心相對于零號測頭中心的坐標值。心的坐標值。測頭數據的編輯、存儲與調用測頭數據的編輯、存儲與調用 三坐標測量機的應用三坐標測量機的應用 二、坐標變換二、坐標

54、變換 三坐標測量機的機械系統(tǒng)有一個固定的坐標系統(tǒng)，被稱為三坐標測量機的機械系統(tǒng)有一個固定的坐標系統(tǒng)，被稱為機器坐標。開機前，測量機按照機器坐標進行測量，但按機器機器坐標。開機前，測量機按照機器坐標進行測量，但按機器坐標測量往往不方便，需要根據被測量建立不同的坐標系，稱坐標測量往往不方便，需要根據被測量建立不同的坐標系，稱為工件坐標。為工件坐標。 坐標測量機最大的優(yōu)點就是它不用專用夾具，工件在測量坐標測量機最大的優(yōu)點就是它不用專用夾具，工件在測量臺上的放置沒有特殊的要求。而是通過坐標系統(tǒng)的轉換，建立臺上的放置沒有特殊的要求。而是通過坐標系統(tǒng)的轉換，建立工件坐標系，并在此坐標系上進行測量及數據處理

55、。坐標系統(tǒng)工件坐標系，并在此坐標系上進行測量及數據處理。坐標系統(tǒng)轉換是測量機中不可缺少的部分。轉換是測量機中不可缺少的部分。 通過窗口設置，可以完成坐標的清零、預置、直角坐標與通過窗口設置，可以完成坐標的清零、預置、直角坐標與極坐標轉換、公制與英制轉換。極坐標轉換、公制與英制轉換。 三坐標測量機的應用三坐標測量機的應用 坐標平移的操作包括：某坐標面沿坐標平移的操作包括：某坐標面沿軸線的平移到某參考點（如軸線的平移到某參考點（如yoz坐標平坐標平面沿面沿x軸平移到軸上某參考點），或把軸平移到軸上某參考點），或把坐標系的原點平行于幾個坐標軸移動到坐標系的原點平行于幾個坐標軸移動到空間某一參考點。參

56、考點的確定可以通空間某一參考點。參考點的確定可以通過實際測量一個點（調出測量模塊中的過實際測量一個點（調出測量模塊中的點的測量程序來確定）；或通過鍵盤輸點的測量程序來確定）；或通過鍵盤輸入點的坐標值來確定；還可以調用已測入點的坐標值來確定；還可以調用已測數據中的點來確定。數據中的點來確定。 1 1、坐標平移、坐標平移 三坐標測量機的應用三坐標測量機的應用 2 2、坐標旋轉、坐標旋轉 坐標旋轉的操作包括：坐標旋轉的操作包括： 保持保持z軸不動，旋轉軸不動，旋轉x軸到軸到xoy平面內某一參考直線；平面內某一參考直線； 通過坐標旋轉，把某一通過坐標旋轉，把某一參考平面作為參考平面作為xoy平面；平面

57、； 通過坐標旋轉，把某一參考直線作為通過坐標旋轉，把某一參考直線作為z軸。軸。三坐標測量機的應用三坐標測量機的應用 例：例： 在機器坐標系中任意放在機器坐標系中任意放置一被測零件，要求測量孔置一被測零件，要求測量孔1，2，3，4的孔的孔 徑徑d1, d2, d3, d4 和和l1, l2, l3, l4步驟：步驟： (1) 在機器坐標系下，調用圓的測量在機器坐標系下，調用圓的測量程序，測量被測零件孔程序，測量被測零件孔1和孔和孔2，得到，得到 中心坐標及孔徑。中心坐標及孔徑。 (2)調用孔調用孔1和孔和孔2的圓心坐標，可生成一條直線，將該直線的圓心坐標，可生成一條直線，將該直線作為參考直線進行

58、坐標變換。調用坐標旋轉程序，確認后，該作為參考直線進行坐標變換。調用坐標旋轉程序，確認后，該參考線就作為參考線就作為x軸線。完成工件坐標系的轉換。軸線。完成工件坐標系的轉換。三坐標測量機的應用三坐標測量機的應用x (3) 以孔以孔1的圓心坐標為參考點，調的圓心坐標為參考點，調用坐標平移的程序，當前坐標系的原用坐標平移的程序，當前坐標系的原點自動平移到孔點自動平移到孔1的圓心處。作為工件的圓心處。作為工件坐標系，坐標值為坐標系，坐標值為(0，0，0)； (4 ) 在新的工件坐標系下，調用圓的測量程序測量孔在新的工件坐標系下，調用圓的測量程序測量孔2、3、4，得到坐標值，得到坐標值（x2, y2,

59、 z2,）,（x3, y3, z3,）,和和 （x4, y4, z4,）及其孔徑值及其孔徑值d2，d3，d4 ，則，則123223344lxxlxlyly 三坐標測量機的應用三坐標測量機的應用xy 三、幾何要素的探測三、幾何要素的探測 首先，在幾何要素測量程序中調用要計算的要素，然首先，在幾何要素測量程序中調用要計算的要素，然后開始測量。采集到的數據被送至計算機進行判斷與處理，后開始測量。采集到的數據被送至計算機進行判斷與處理，數據的數量必須達到計算一個要素所需的最少點數數據的數量必須達到計算一個要素所需的最少點數 ，否則，否則沒有結果輸出。沒有結果輸出。 1平面的測量平面的測量 至少測量三至

60、少測量三個點，盡量使采集點的面積為個點，盡量使采集點的面積為被測平面的最大面積，采點要被測平面的最大面積，采點要均勻，狹窄平面采點要多。均勻，狹窄平面采點要多。 三坐標測量機的應用三坐標測量機的應用 2圓的測量圓的測量 至少測量三個點，至少測量三個點， 采點要均采點要均勻，為減少圓度誤差影響，通常測量勻，為減少圓度誤差影響，通常測量4個點。個點。 3球面的測量球面的測量 至少測量四個點，至少測量四個點， 三點在三點在一平面內，另一點位于該平面外的球貫上。一平面內，另一點位于該平面外的球貫上。 4圓柱的測量圓柱的測量 至少在兩個截面內測量至少在兩個截面內測量6個點。兩截面距離應盡量大，且截面上的