三坐标误差原因分析

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1、三坐标误差原因分析发布时间：2010-07-30注：三坐标误差分析  本人摘自网络，感谢作者！时间：2010年7月30日    三坐标误差分析，将产生原因归纳为测量方法误差、三坐标测量机设备误差、测量环境误差、测量人员误差、被测工件本身误差五个方面。并指出要减少三坐标测量机测量误差，最大限度地发挥三坐标测量机能力，必须是三坐标测量机制造厂与用户之间密切配合，共同努力才能达到。   三坐标测量机虽然测量精度较普通量具测量准确得多，但必定存在测量误差。因此，为了使三坐标测量机的测量结果最大限度地满足机械设计、制造、检验的需要，必须分析三坐标测量机测量误差产生的原因。本文将三

2、坐标测量机测量误差的原因归纳为测量方法误差、三坐标测量机设备误差、测量环境误差、测量人员误差和被测工件本身误差五个方面。下面分别进行研究。   测量方法误差及解决措施   三坐标测量机用于零件和部件的尺寸误差和形位误差的测量，特别对于形位误差测量更显示其高准确度、高效率、测量范围大的优点。而形位误差的测量方法种类非常多，GB1958—80《形状和位置公差检测规定》中规定了形位误差有五种检测原则：与理想要素比较原则、测量坐标值原则、测量特征参数原则、测量跳动原则、控制实效原则。并且还列出了100余种测量方法。如果在测量形位误差时采用的检测原则不对，选用的方法不完善、不严密

3、、不确切，便会造成测量方法误差。因此，从事三坐标测量机工作的人，一定要熟悉测量方法，特别是对形位误差的五种检测原则和100余种测量方法要非常熟悉，才能减少测量方法误差。   三坐标测量机设备误差及解决措施   任何一种三坐标测量机均存在误差，根据国标GB/T16857.2－1997（等效国际标准ISO10360—2-----1994）规定，将三坐标测量机的误差归纳为长度测量的示值误差E和探测误差R二类。   其中三坐标测量机长度测量的示值误差E是指用三坐标测量机测量长度实物标准器的两标称平行平面间的法向（与一个面正交）两相对点距离的示值误差，即测得长度与长度实物标准器长

4、度真值之差，以微米计算，并以下列三个表达式的任一式表示：   E=A+L/K≤B   E=A+L/K   E=B式中：A------常数项，由三坐标测量机制造厂提供，μm;   L------被测长度，mm;   K------无量纲常数，由三坐标测量机制造厂提供；   B------E的最大值，由三坐标测量机制造厂提供，μm。   而探测误差R是指用三坐标测量机测量标准球半径的变化范围而确定的误差，它是一项正值常量误差，其值也是由三坐标测量机制造厂提供。   以上两项误差是三坐标测量机自身存在的，是自身集光、机、电、计算机和自动控制等五种误差的综合误差。三坐标测量机制

5、造厂出厂前要千方百计将两项误差控制在规定的范围内。要从上述五个方面分别控制，使每个零件和部件符合设计要求，装配后符合最终要求。另外，设备的每个机械零件一定要材质可靠，失效处理合理，内应力完全消除，保证三坐标测量机长期使用不变形。还有一个是三坐标测量机制造厂在用户处的安装调试一定要达到理想状态，达到出厂前的水平。   三坐标测量机设备误差还包括标准器误差，要经常检测标准器量值的本身不确定误差，如果磨损了要及时更换。   测量环境误差及解决措施   测量环境误差是指在测量过程中受到外界温度、湿度、气压、电磁场、震动、光照等的影响而产生的误差。下面分别说明：   1、环境温度

6、   上述三坐标测量机设备出厂前的长度测量示值误差E和探测误R是在规定的条件下使用产生的误差，也称为基本误差。其中规定环境条件的首要条件就是环境温度。一般要求环境温度控制在20°C±2℃范围内。环境温度不仅要求三坐标测量机本身，还要求被测零件测量时也是这种温度。由于金属材料受温度影响会产生热胀冷缩，在不同的温度条件下长度尺寸是不一样的。一台机器（包括三坐标测量机和被检测的机器）所设计的尺寸公差和形位公差均是指相同温度下数值。试想，一台机器一部分零件是在低温下保证在设计公差范围内，另一部分零件是在高温下保证在设计公差范围内，那么在的同一温度总装配时，必然会出现装配的尺寸公

7、差和形位公差超出设计所规定的范围。为解决环境温度控制在规定的范围内，作为使用三坐标测量机的用户要注意的问题有：①给三坐标测量机修建一个局部空调房，安装适当的空调机；②空调房的墙体和顶部要采取保温措施，大、小门也要采取保温措施;尽量不要设置窗户，可设置换气窗口，换气窗口采用双层保温窗扇，开口四周加胶条密封；若采用玻璃窗扇，要配备可拉窗帘（黑色或红色绒布缝制）；门窗的设置不要正对着三坐标测量机。③要修一个过渡间，过渡间用于存放待测工件，使被测工件测量前预先运进空调间的过渡间恒温，并保证门不正对着三坐标测量机，这样更好地保证恒温效果。过渡间面积