三坐标测量机几何误差补偿关键技术验证

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1、专稿三坐标测量机几何误差补偿关键技术验证谭本能，唐纯纯，鲍晨兴(中航工业北京航空精密机械研究所，北京100076)[摘要]以三坐标测量机21项误差理论为基础，分析总结测量机误差补偿技术实施过程中的关键技术，探讨该项技术的应用要点，编制误差补偿软件模块，验证坐标测量机21项误差补偿的实际效果。结果表明在正确测量和处理各项误差的基础上，21项误差补偿方法可明显提高系统精度。[关键词]空间精度；误差补偿；坐标测量[中图分类号]TP274[文献标识码]A[文章编号]1003-5451(2017)05-0001-0

2、4VerifyingKeyTechniquesinErrorCompensationforCoordinateMeasurementMachineTANBen-neng,TANGChun-chun,BAOChen-xing(AVICBeijingPrecisionEngineeringInstituteforAircraftIndustry，Beijing100076)[Abstract]Accordingto21errorscompensationtheory,analysisandsummarizet

3、hekeytechniquesinerrorcompensationwereanalyzedandsummarized.Theimportantstepsintheerrorscompensationwerediscussed.Theerrorcompensationcalculatingsoftwarewasprogrammed.Theeffectivenessof21errorscompensationwasverified.Theresultindicatesthatthemeasurementac

4、curacyoftheequipmentcouldbemorepreciseobviouslyaftermeasuringandcalculatingallerrorscorrectly.[Keywords]volumetricaccuracy;errorcompensation;coordinatemeasurement1引言的零件。为了提高坐标测量机的系统测量精度可从以下方面采取措施：提高系统设计精度，最大限度提高测三坐标测量机属于数控机床类的精密检测设备，量机关键零部件的机械加工精度，提高各轴的加工

5、精其精度高于一般的数控加工机床，被广泛应用在航空、度，用严格方法检验零部件，提高机械装配精度。在上航天、汽车、机械、模具等制造业，可对产品的几何尺寸述措施得到保障的基础上，测量机的系统初始测量精和形位公差进行准确检测，是保证产品形位公差质量度在无软件补偿的条件下，一般为0.01~0.02mm，需采必不可少的关键设备。用误差补偿的方法进一步提高系统精度，使其达到设空间精度是衡量数控加工设备和坐标测量设备的计要求。关键指标，只有空间精度合格，才有可能保证数控设备目前在坐标测量机制造行业，广泛采用21项误差在其

6、精度范围内，制造或测量出具有合格尺寸及形状补偿的方法，由测量机公司技术人员完成。对于自行作者简介：谭本能(1962-)，男，研究员，长期从事图形软件及坐标测量技术开发与应用研究。·1·三坐标测量机几何误差补偿关键技术验证研制的专用测量设备，就需进行21项误差补偿工作，运动直线度误差，dxx、dxy、dxz为角运动误差。提高系统测量精度。三坐标测量机系统误差共有21项：3项定位误差精度（Dxx、Dyy、Dzz）2坐标测量设备误差相关分析6项运动直线度（Dxy、Dxz、Dyx、Dyz、DzxDzy）9项角运动

7、误差（dxx、dxy、dxz、dyx、dyy、dyz、dzx、dzy、dzz）2.1角运动误差的影响3项垂直度（Qxy、Qxz、Qyz）三坐标测量机的X、Y、Z三个运动轴，在各自的导21项系统误差的各项数值需使用高精度的测量工轨面上做直线运动，由于现有制造设备的加工误差，不具和设备，按一定的间距准确测出，具体方法可参见文可能把导轨面加工到绝对的平直。三坐标测量机的运献[1]。生产型测量机的检测间距一般取100mm，精密动部件在移动过程中会出现不同程度的轻微转动（滚型测量机的检测间距一般取50mm或更小间距

8、。动、俯仰、偏摆），造成三个运动轴的角运动误差，最终21项系统误差补偿过程中测得的数值应准确，正引起测尖的坐标位置误差。负符号要与误差补偿文件（errormap）所约定的规则一运动轴的角运动误差数值正比于测尖到转动中心致，否则，软件补偿计算将会得出错误的结果，造成误差的距离，该值有可能被放大，在安装测头加长杆后，误补偿失效。差会更大。不同的测杆长度及方向会造成不同大小的2.321项误差补偿的计算方法误差，当测杆长度为300mm