三坐標測量中的誤差分析

方強

摘要：在當前測量工作過程中，三坐標測量屬于常見的一種測量方法，也是一種比較理想的測量方法。在三坐標測量過程中，為能夠使其測量結果準確性及測量效率得到更好保證，十分重要的一點就是應當控制其誤差，也避免誤差影響其準確率。本文就三坐標測量中的誤差進行簡單分析，從而為更好進行三坐標測量提供理論基礎及理論支持。

關鍵詞：三坐標測量；誤差；分析

中圖分類號：TH721 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2018）004-0-01

隨著現代加工業的不斷發展，在測量工作中對于測量質量及效率也有著越來越高的要求，各種現代化測量方法也得到廣泛應用，而三坐標測量就是其中比較重要的一種。在三坐標測量工作中，很多因素均會影響其測量的準確性，而測量中的誤差就是重要影響因素。所以，在實際測量過程中，應當對測量中的誤差積極分析，以便能夠選擇更好的方法及對策，從而使測量準確性得以有效提升。

一、坐標系因素引起測量誤差分析

1.坐標系構建相關元素均應具備充分穩定性

在構建坐標系過程中，需要運用一個平面。在實際測量過程中雖然能夠提高該面加工精度，然而其面積范圍比較小，若測量對象與坐標中距離相對比較遠，或者測量范圍面積比較大的情況下，在坐標系中存在的很小差異均會造成測量對象數據有很大程度波動，從而測量所得到數據也就缺乏說服力度。因此，在建立零件坐標系過程中，應當盡可能多地實行取點，并且應當盡量擴大取點尺寸范圍。

2.坐標系的相關特征元素應具備充足代表性

在建立基準面過程中，測量點應當避免選擇毛刺、粗糙及磕碰位置。并且所選擇位置點盡量不要為測量面邊角，在取點時應當盡可能多地選擇點位置。在構建基準坐標系過程，若存在圓孔情況，應當從多個方面考慮測量結果相關影響因素。比如孔的圓度、圓柱度以及垂直度等相關因素。在選擇測量點時，應盡可能將毛刺、粗糙面及磕碰位置避開。先進行手動測量，而后實行自動測量，且應當將自動測量數據作為最終數據。對于測量坐標系中其它基準特征同樣如此，均應當保持處于其主體特征之內，并且應當盡可能多地選擇測量點，保證所選擇點位能夠將粗糙、毛刺及磕碰位置避開，并且要避開過于邊角位置。

3.正確合理應用相關零件坐標系

在構建坐標系之后，便不可再將其改變，所有測量對象均需在該坐標系中實行測量。若所構建坐標系與圖紙準確性一致，則理論上而言便可對被測結果實行評價。然而，在實際測量過程中，所有情況并不完全相同。并且，在所構建坐標系中，各特征元素并非單一存在的。需要將點、線、面等實現相互結合，在所構建這些條件中對于形位公差需要一定要求。同時，所構建相關初始坐標也會有相應旋轉及偏移發生，因而在對其它實行測量過程中很容易有誤差出現。在實行偏移宣傳應當及時實行修正，而對于偏移旋轉后尺寸而言實際測量零件也應當具有公差要求，該數值并非絕對理想值。在實際修正過程中，其原則為將實際偏差當作修正基礎。在構建初始坐標之后，設定絕對偏移量以及宣傳角度，所產生新坐標便屬于理想坐標系。然后以新坐標系實行測量，從而可得出偏移量或者旋轉角度值。

二、測量取點產生誤差分析

1.測量取點應緩慢勻速進行

在選取測量點時，若操作過快很容易導致測量機有撞車情況出現。且探針在對測量點數據實行記錄時由傳感器進行觸發，因而取點速度過快很容易導致誤差增加。而對測量特征對象過程中，可先進行手動測量，將測量結果作為數據參考，在此基礎上實行自動取點及自動測量，將所得到數據作為最后結果。這主要就是由于在自動取點過程中，通過計算機軟件的應用，可對測頭測針進行自動設定，使其能夠緩慢勻速地垂直接近測量對象進行取點，從而使誤差縮小。另外，在實際測量過程中，所選擇探針角度與實際角度應當保持一致，但應當注意的一點就是所選擇探針角度應當符合測量對象特點，以防止工件與測針之間發生觸碰情況。

2.勿直接以球形探針實行測量取點

在實行螺紋孔測量過程中，在實行取點操作時不可直接選擇球形測針應用，應當在測針及螺紋孔軸線之間保持平行一致情況下，以柱狀測針實行取點。通常情況下，在測量中將螺紋檢具或者絲錐擰緊，并且在螺紋孔中進行較好固定，而后以專業測量檢具實行測點，從而可防止出現誤差，保證測量準確性。

3.測孔時需注意手動取點

在實行測孔過程中，由于孔軸垂直因素影響，在軸線方向的不同位置，其截面圓位置尺寸存在一定差異，在實際測量過程中應當于孔軸中間位置取點，在手動取點后還需自動取點，并且應盡可能多地取點。對于同一平面內一組位置相關孔，在自動測量過程中軸向位置應當設置一致，以保證該組孔相互間存在可靠相關性；對于軸向尺寸大于20mm較深孔，通常情況下還應當在與孔上下距離3mm之內將孔軸線測出，從而使孔的位置狀態能夠充分反映，以保證能夠得到更加理想的測量結果，使誤差能夠盡可能減小。

三、結語

在三坐標測量過程中，很要的一點就是保證測量結果的準確性，而為能夠使這一目標得以較好實現，十分重要的一點就是應當控制測量中的誤差。所以，在三坐標測量過程中，應當充分分析各個方面可能會產生的誤差。并且以有效對策積極應對，從而使三坐標測量能夠取得更加理想的效果。減少測量誤差，使測量的準確性能夠得到更加理想的保障。

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作者簡介：方 強（1964-），男，漢族，河南息縣人，大專，航空工業光電所。