三坐标对大半径短圆弧的测量实践
三坐标测量机使用中的典型问题及其解决方案
０ ０５ ；． 北维 尔康 制 药有限 公 司 ， ５０４ ２ 河 河北石 家
摘
要 ： 用三 坐标 测量 机过程 中经 常会遇 到一 些 问题影 响测 量 精度 ， 由于测 头配 置不 合理 导致 使 如
测 量 误 差 偏 大 ， 圆 弧 短 直 线 的 测 量 结 果 明 显 偏 离 实 际 值 ， 因 同 轴 度 测 量 误 差 较 大 ， 致 合 格 品 小 或 导
直 观又方 便 ， 量结 果精 度 高 ， 去 了常规 方法 检测 测 免
用 具 的设计 与制 造 所 需 的 时 间 和 费 用 ， 幅 度 降低 大
测 试 设备 。随 着现 代科 学技 术及 中国经济 的不 断发
展 ， 业生 产 自动化 程 度 的 日益提 高 ， 工 对产 品 的可靠
性及 质量 的要 求 越 来 越 高 。 因此 ， 坐 标 测 量机 作 三
ＮＯ ． ０ ６ Ｖ２ ０
文 章 编 号 ：０ ８１３ （０ ６０ ３ ００ １ ０—５ ４ ２０ ）６０ ５— ３
三坐标测量 机使用 中的典 型 问题及其解决方案
刘 利剑 王 春 华 贾 立 红 ， ，
（． １ 河北科 技 大 学机械 电子工程 学院 ， 河北石 家庄
庄 ００ ５ ） ５ ０ １
中图分 类号 ： ＴＨ１ ７
文献标 识码 ： Ａ
Ｔｙ ｉａ ｒ ｂ ｅ ｓ ａ ｄ ｓ ｌ ｔｏ ｓ ｉ ｈ ｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｐ ｃ ｌｐ ｏ ｌｍ ｎ ｏ ｕ ｉ ｎ ｎ ｔ ｅ ａ ｐ ｉ ｔｏ ｃ ｏ ｈ ｏ ｒ ｉ ａ ｅ ｍ ｅ ｓ ｒｎ ａ ｈ ｎ ｆｔ ｅ ｃ ｏ ｄ ｎ ｔ ａ ｕ ｉ ｇ ｍ ｃ ｉ ｅ
在 测 量一 个 工 件 时首 先 要 配 置 测 头 系统 ， 头 测 系统 配置 是 否合 理 直 接 影 响 测 量 结 果 。例 如 ： 配 若
三坐标测量实验三坐标测量实验报告
三坐标测量实验三坐标测量实验报告三坐标测量实验报告实验一快速综合检验一、实验要求：1．根据教具给定测量需求确定测量方案2．对各几何要素尺寸,误差进行检测3．给出AUTOCAD三维视图（包括尺寸及形位误差标注）二、实验方案零件的具体结构确定：①确定各几何元素所须输出的参数项目测量课件的大致轮廓为方形，主要几何元素为平面，圆柱，圆柱孔和阶梯孔。
因此可选择测量件的三个垂直面建立空间直角坐标系。
需要测量的主要位置误差元素为同轴度。
②测头标定测量元素包括垂直方向的圆柱及水平方向的圆柱，因此需要标定垂直方向与水平面四个方向。
③根据零件确定测量基准选定模型的1，2，3面（如下页pro/e模型图所标注的面）为坐标系的三个基准面建立直角坐标系，并以1，2，3面作为测量基准。
三、实验步骤1．开机首先打开空气压缩机储气罐排水阀排水，然后依次开启空压机、冷干机和测量机气源，检查气压是否在0.4～0.5Mpa范围之内，如果不在此范围内则可通过气源调节阀调节。
再依次接通交流稳压电源、UPS电源、控制系统电源和计算机电源，启动WTUTOR 测量程序，屏幕出现SOI页面。
依次单击“电源”、“初始化”键，机器完成通讯和坐标初始化。
2．测量预备操作①测头标定。
在工作台上安装固定的基准球，标定测头。
②取下标准球，将测量课件水平摆放在工作台上，根据测量方案选取的三个相互垂直的面建立空间直角坐标系。
3．测量操作根据标定的几何元素进行直接测量、构造、元素间关系的计算、位置误差的检测、几何形状扫描等方法测出所需参数。
保存好测量的数据，测得数据见下页数据处理与CAD图形构建。
4．几何元素的计算打开“程序区”，调入参考坐标系及测量数据，选择“关系”，计算构建三维数据模型所需要的几何元素间的位置关系，并计算形位误差。
5．关机完成以上各步骤后，整个测量过程也就结束了。
三坐标测量机的关机顺序与开机顺序相反。
即首先“初始化”使测头停止在安全位置，其次关闭WTUTOR测量程序，再依次关闭计算机电源、控制系统电源、UPS电源、交流稳压电源，最后关闭气源系统。
三坐标测量公差方法与实例
公差公差操作区包括：距离、角度、倾斜度、垂直度、平行度、位置度、圆柱度、坐标公差、同心度/同轴度、圆跳动、全跳动、圆度、锥角、直径公差、半径公差、平面度、直线度、点轮廓、线轮廓、曲面轮廓、对称度、宽度。
元素名：拖放“被测元素”；参考元素名称：拖放“参考元素”。
公差-距离公差公差名：长度是1-64个字符.合法字符有字母(A-Z, a-z),数字(0-9),破折线‘—’,句号‘.’,和下划线‘_’元素名：可以拖放的元素类型为点，边界点，直线，面，圆，圆柱，球，圆弧，椭圆，曲线，曲面，键槽计算方式：有平均，最大，最小三种计算方式。
距离方式：点到点，X轴，Y轴，Z轴理论距离：当勾选使用计算的理论距离的时候，软件自动计算理论距离中的数值，如果不勾选，用户可以自己输入理论距离。
ISO公差：可选择的情况有无、较好、中等、较差、很差，选择相应的等级，会自动在上下公差中写入对应的数值。
上下公差：根据图纸要求填写定义类型：名义/界限，选择“名义”时，理论距离参与计算。
选择“界限”时，理论距离不参与计算。
“偏差”显示的是两点之间的实际距离。
使用计算的理论距离：当没有选中“使用计算的理论距离”选项时，理论距离一栏自动变成可编辑窗口，用户可以输入工程图纸上设计给定的尺寸并参与公差的计算。
实际：实际距离偏差：反应超差情况；如果实际距离和理论距离的差值在公差范围内，则显示In Tol，如果超差则显示超出公差范围的具体数值。
定义公差：可以在公差数据区定义一个公差标签接受：计算元素的距离公差，并记录到公差数据区示例：上图为计算两个圆心的距离公差的图纸标注，理论距离是101，上公差+0.1，下公差-0.1，在软件中评价如下：公差-角度公差公差名：长度是1-64个字符.合法字符有字母(A-Z, a-z),数字(0-9),破折线‘—’,句号‘.’,和下划线‘_’，元素名：可以拖放的元素类型为直线，面，圆，圆柱，圆弧，圆锥，椭圆，键槽理论角度：当勾选“使用计算的理论角度”的时候，软件自动计算2个元素的理论角度，如果不勾选，用户可以自己输入理论角度。
实验I-三坐标测量实验
实验九三坐标测量实验姓名：学号：班级：实验成绩：一、实验目的：1、了解三坐标测量机的组成及工作原理2、了解测量机主机的几种结构形式3、掌握三坐标测量机测量软件的基本功能4、操纵盒的使用5、掌握测头的校准二、实验设备：三坐标测量机、电脑、测量软件。
三、实验内容：1、三坐标测量机的基本组成：○1测量机主机○2控制系统○3测头测座系统○4计算机（测量软件）2、测量机主机的几种结构形式：○1活动桥式：活动桥式测量机是使用最为广泛的一种机构形式。
特点是结构简单，开敞性比较好，视野开阔，上下零件方便。
运动速度快，精度比较高。
有小型、中型、大型几种形式。
○2固定桥式：固定桥式测量机由于桥架固定，刚性好，动台中心驱动、以上特点使这种结构的测量机精度非常高，是高精度和超高精度的测量机的首选结构。
○3单边高架桥式：高架桥式测量机适合于大型测量机，适合于航空、航天、造船行业的大型零件或大型模具的测量。
3、三坐标测量机测量软件的基本功能○1对控制系统进行参数设置；○2进行测头定义、测头校正及测针补偿；○3建立零件坐标系（零件找正）；○4对测量数据进行计算和统计、处理；○5输出测量报告。
4、操纵盒使用注解：1. SERVO PWR ON：电机加电按钮，按下后电机上电指示灯亮；2. Joystick：方向摇杆，左右为X 轴方向，前后为Y 轴方向，旋转摇杆为Z 轴方向；3. E-STOP：急停按钮，按下后三轴电机掉电，顺时针旋转1/4 圈，急停按钮弹起；4. SERVO READY：指示系统已准备进入自动模式；5. SERVO PWR ON：指示所有的电机都已激活；6. RECORD：删除测量点；7. DRIVE：添加移动点；8. X LOCK：灯亮时，指示X 轴方向不能手动移动；9. Y LOCK：灯亮时，指示Y 轴方向不能手动移动；10.Z LOCK：灯亮时，指示Z 轴方向不能手动移动；11.SLOW：移动速度切换键，灯亮，慢速，速度为19.05MM/S。
大半径小圆弧测量方法及误差分析(精)
其圆心坐标为Ｍ１（０，ｂ１）即ｘ＋ｙ－２ｂ１ｙ＝Ｒ１－ｂ１
其中三点Ａ１、Ｂ１、Ｃ１点的坐标分别为
２
２
２
２
２
２
２
（３）（４）
（１）
图１直角坐标法图２极坐标法
ｘ＝－（Ｒ－ｅ）ｓｉｎ（ａ／２）%&ｙ＝（Ｒ－ｅ）ｃｏｓ（ａ／２）ｘ＝－（Ｒ－ｅ）ｓｉｎ（ａ／２）Ｂ%&ｙ＝（Ｒ－ｅ）ｃｏｓ（ａ／２）
【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】Ｌａｒｇｅｒａｄｉｕｓｓｍａｌｌａｒｃ；Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ；Ｅｒｒｏｒ
ａｎａｌｙｓｉｓ
一、引言
所谓大半径小圆弧，是指３０°以下圆心角所对的圆弧，在三坐标测
究其原因，在于被测量机上测量其圆弧半径时，不易测准，误差很大［１］。
圆弧只是整圆的一部分，圆弧越短，则被丢弃的信息越多，从而引起较大的测量误差。圆弧测量的主要参数有圆心坐标、半径和圆度等。显为ｅ２，通常情况下，ｅ１＞＞ｅ２，取ｅ＝ｅ１＋ｅ２，ｅ为圆弧符合条件时形状误差然，圆心坐标的测量是最关键的，有了准确的圆心位置，其他参数就迎测量最大值。那么，刃而解了。在实际测量中，圆心坐标的测量准确度较难保证，用圆弧所如图３Ａ→Ａ１Ｂ→Ｂ１Ｃ→Ｃ１圆心Ｏ→Ｍ１造成半径实测值Ｒ１偏大，对的圆心角的大小，可作为衡量的指标，但当这个圆心角不断缩小时，当ＡＡ１＝ＢＢ１＝ＣＣ１＝ｅ时，Ｒ１为最大。这个附加误差将会迅速增大，直至达到测量机误差的几十倍、几百倍。
"－θｅｓｉｎ（θ）＝#Ｒ－!ｒ（θ＋ｅｃｏｓ（θ－θ０）０）
（Ｒ＋ｅ）－２ｂ１（Ｒ＋ｅ）＝（Ｒ－ｅ）－２ｂ１（Ｒ－ｅ）ｃｏｓ（ａ／２）ｂ１＝
２Ｒｅ
２ｅ＝
１－ｃｏｓ（ａ／２）＋（１＋ｃｏｓ（ａ／２））
２ｅｅ当Ｒ＞＞ｅ，则ｅ→０则ｂ＝＝
三坐标测量机测量原理
三坐标测量机测量原理三坐标测量机测量原理三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的最有效的方法之一，因为它可以代替多种外表测量工具及昂贵的组合量规，并把复杂的测量任务所需时间从小时减到分钟。
三坐标测量机的功能是快速准确地评价尺寸数据，为操作者提供关于生产过程状况的有用信息，这与所有的手动测量设备有很大的区别。
将被测物体置于三坐标测量空间，可获得被测物体上各测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经计算求出被测物体的几何尺寸，形状和位置。
三坐标测量机的组成：1，主机机械系统(X、Y、Z三轴或其它);2，测头系统;3，电气控制硬件系统;4，数据处理软件系统(测量软件);三坐标测量机在现代设计制造流程中的应用逆向工程定义：将实物转变为C AD模型相关的数字化技术，几何模型重建技术和产品制造技术的总称。
广义逆向工程：包括几何逆向，工艺逆向，材料逆向，管理逆向等诸多方面的系统工程。
正向工程：产品设计-->制造-->检验(三坐标测量机)逆向工程：早期：美工设计-->手工模型(1：1)-->3轴靠模铣床当今：工件(模型)-->3维测量(三坐标测量机)-->设计à制造逆向工程设备：1，测量机：获得产品三维数字化数据(点云/特征);2，曲面/实体反求软件：对测量数据进行处理，实现曲面重构，甚至实体重构;3， CAD/CAE/CAM软件;4，数控机床;逆向工程中的技术难点：1，获得产品的数字化点云(测量扫描系统);2，将点云数据构建成曲面及边界，甚至是实体(逆向工程软件);3，与CAD/CAE/CAM系统的集成;(通用CAD/CAM/CAE软件)4，为快速准确地完成以上工作，需要经验丰富的专业工程师(人员);三坐标测量机测量原理三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的最有效的方法之一，因为它可以代替多种外表测量工具及昂贵的组合量规，并把复杂的测量任务所需时间从小时减到分钟。
三坐标测量机的功能是快速准确地评价尺寸数据，为操作者提供关于生产过程状况的有用信息，这与所有的手动测量设备有很大的区别。
三坐标测量仪使用方法
三坐标测量仪使用方法三坐标测量仪是一种高精度的测量设备，广泛应用于机械制造、汽车制造、航空航天等领域。
它可以实现对工件尺寸、形状、位置等多种参数的精确测量，是现代制造业中不可或缺的重要工具。
下面将介绍三坐标测量仪的使用方法，希望能够帮助您更好地掌握这一设备的操作技巧。
1. 确保设备正常。
在进行测量之前，首先需要确保三坐标测量仪处于正常工作状态。
检查设备的电源、控制系统、测头等部件是否正常，确保设备能够正常开机并进行测量操作。
2. 安装工件。
将待测量的工件放置在三坐标测量仪的测量平台上，并使用夹具或支撑物将工件固定好，确保工件在测量过程中不会发生移动或晃动。
3. 设置测量参数。
根据待测工件的特点和测量要求，设置三坐标测量仪的测量参数，包括测量方式、测量范围、测量精度等。
根据实际情况选择合适的测头和测量模式，确保能够获得准确的测量结果。
4. 进行测量操作。
启动三坐标测量仪的测量程序，按照设备界面上的操作提示，进行测量操作。
在测量过程中，需要注意保持测头与工件表面的接触，确保测量的准确性和稳定性。
5. 分析测量结果。
测量完成后，三坐标测量仪会生成测量报告或数据，对测量结果进行分析和处理。
根据实际需求，可以进行尺寸分析、形状分析、位置偏差分析等，以便及时发现和解决工件的质量问题。
6. 调整工件。
根据测量结果，对工件进行必要的调整和修正，以确保工件达到设计要求的尺寸和形状。
调整工件的方式可以包括切割、磨削、加工等，根据具体情况进行处理。
7. 保存数据。
在测量完成后，及时保存测量数据和报告，以便日后的查阅和分析。
同时，也可以将测量数据导入到计算机或其他设备中进行进一步的处理和管理。
通过以上步骤的操作，您可以更好地掌握三坐标测量仪的使用方法，提高测量的准确性和效率，确保工件的质量和精度。
希望本文对您有所帮助，谢谢阅读！。
三坐标测量圆槽的步骤
三坐标测量圆槽的步骤一、引言在机械制造中，圆槽是常见的零件形状之一。
为了确保圆槽的尺寸精确，需要进行三坐标测量。
三坐标测量是一种高精度的测量方法，可以实现对复杂形状的零件进行全面的测量和分析。
本文将介绍三坐标测量圆槽的具体步骤。
二、准备工作1. 确定测量的圆槽零件，并检查其表面是否有明显的缺陷或损伤。
2. 确定测量使用的测量仪器，包括三坐标测量机和相应的测量探头。
3. 确保测量仪器的准确性和稳定性，对其进行校准和调试。
三、测量圆槽的外轮廓1. 将圆槽零件放置在三坐标测量机的工作台上，并固定好。
2. 设定合适的测量程序和参数，包括测量速度、测量精度等。
3. 使用测量探头沿着圆槽的外轮廓进行测量，确保探头与工件表面接触紧密且稳定。
4. 根据测量结果，可以得到圆槽的外轮廓尺寸参数，如直径、半径等。
四、测量圆槽的内轮廓1. 更换合适的测量探头，将其插入圆槽内部。
2. 设定新的测量程序和参数，确保探头可以顺利进入圆槽内部并与内表面接触。
3. 沿着圆槽的内轮廓进行测量，注意探头与内表面的接触情况。
4. 根据测量结果，可以得到圆槽的内轮廓尺寸参数，如直径、半径等。
五、测量圆槽的深度1. 使用合适的测量探头，将其放置在圆槽底部。
2. 设定新的测量程序和参数，确保探头可以接触到圆槽底部并测量其深度。
3. 进行测量，得到圆槽的深度参数。
六、测量圆槽的平面度和垂直度1. 调整测量仪器的姿态，使其与圆槽的平面或垂直面保持一致。
2. 设定新的测量程序和参数，包括测量的平面或垂直度精度要求。
3. 进行测量，得到圆槽的平面度和垂直度参数。
七、分析和评估测量结果1. 将测量结果导入计算机软件，进行数据分析和处理。
2. 根据设计要求和标准，对测量结果进行评估，判断圆槽的尺寸是否符合要求。
3. 如有必要，可以进行误差分析，找出影响尺寸精度的因素，并提出改进措施。
八、总结通过三坐标测量，我们可以准确地获取圆槽的尺寸参数，判断其是否符合设计要求。
三坐标测量公差方法与实例
公差公差操作区包括：距离、角度、倾斜度、垂直度、平行度、位置度、圆柱度、坐标公差、同心度/同轴度、圆跳动、全跳动、圆度、锥角、直径公差、半径公差、平面度、直线度、点轮廓、线轮廓、曲面轮廓、对称度、宽度。
元素名：拖放“被测元素”；参考元素名称：拖放“参考元素”。
公差-距离公差公差名：长度是1-64个字符.合法字符有字母(A-Z, a-z),数字(0-9),破折线‘—’,句号‘.’,和下划线‘_’元素名：可以拖放的元素类型为点，边界点，直线，面，圆，圆柱，球，圆弧，椭圆，曲线，曲面，键槽计算方式：有平均，最大，最小三种计算方式。
距离方式：点到点，X轴，Y轴，Z轴理论距离：当勾选使用计算的理论距离的时候，软件自动计算理论距离中的数值，如果不勾选，用户可以自己输入理论距离。
ISO公差：可选择的情况有无、较好、中等、较差、很差，选择相应的等级，会自动在上下公差中写入对应的数值。
上下公差：根据图纸要求填写定义类型：名义/界限，选择“名义”时，理论距离参与计算。
选择“界限”时，理论距离不参与计算。
“偏差”显示的是两点之间的实际距离。
使用计算的理论距离：当没有选中“使用计算的理论距离”选项时，理论距离一栏自动变成可编辑窗口，用户可以输入工程图纸上设计给定的尺寸并参与公差的计算。
实际：实际距离偏差：反应超差情况；如果实际距离和理论距离的差值在公差范围内，则显示In Tol，如果超差则显示超出公差范围的具体数值。
定义公差：可以在公差数据区定义一个公差标签接受：计算元素的距离公差，并记录到公差数据区示例：上图为计算两个圆心的距离公差的图纸标注，理论距离是101，上公差+0.1，下公差-0.1，在软件中评价如下：公差-角度公差公差名：长度是1-64个字符.合法字符有字母(A-Z, a-z),数字(0-9),破折线‘—’,句号‘.’,和下划线‘_’，元素名：可以拖放的元素类型为直线，面，圆，圆柱，圆弧，圆锥，椭圆，键槽理论角度：当勾选“使用计算的理论角度”的时候，软件自动计算2个元素的理论角度，如果不勾选，用户可以自己输入理论角度。
三坐标检测实验总结
三坐标检测实验总结一、引言在制造业中，精确度和质量的要求越来越高，三坐标检测成为了一种常用的检测手段。
三坐标检测可以用于测量工件的尺寸、形状、位置等多个方面的参数，对于保证产品的精度和质量至关重要。
本文将对三坐标检测实验进行总结，包括实验目的、实施过程、结果分析以及对实验结果的评价等方面进行深入探讨。
二、实验目的本实验旨在通过三坐标检测手段对某产品的尺寸进行测量，验证产品是否符合设计要求。
具体实验目的如下： 1. 了解三坐标检测的基本原理和方法； 2. 掌握三坐标检测仪的使用操作； 3. 学习如何进行三坐标检测实验，并获取实验数据； 4. 分析实验结果，评估产品的尺寸精度。
三、实施过程3.1 实验准备在进行实验之前，我们需要准备以下设备和材料： - 三坐标检测仪：确保设备正常工作，并校准相关参数； - 待测产品样品：确保产品样品完好并符合测量要求；- 计算机：用于与三坐标检测仪进行数据交互和分析。
3.2 实验操作1.将待测产品样品放置在三坐标检测仪的测量平台上，并固定好；2.打开三坐标检测仪和与之连接的计算机，确保设备正常连接；3.在计算机上启动三坐标检测软件，并进行设备校准；4.根据产品的设计图纸，设置测量的参数和测量范围；5.开始进行测量操作，按照软件提示移动探针进行测量，获取数据；6.等待测量完成后，保存测量数据并进行分析。
3.3 数据分析与结果1.将测量数据导入数据分析软件，进行数据处理和统计；2.比较测量结果与设计图纸要求，计算误差值并进行评价；3.根据误差值和产品要求，判断产品是否合格；4.对不合格的测量数据进行进一步分析，确定问题原因。
四、实验结果分析通过三坐标检测实验，我们得到了待测产品的尺寸数据，并进行了详细的分析。
从分析结果来看，大部分尺寸参数符合设计要求，但也存在部分尺寸偏差超出了允许范围的情况。
经进一步分析，我们发现这些偏差主要是由于操作不当、设备误差等原因导致的。
因此，我们需要对这些问题进行改进和解决，以提高产品的尺寸精度。