三坐标检定校准
三坐标测量系统的校准与检定的区别
三坐标测量系统的校准与检定的区别ISO10012—1《计量检测设备的质量保证要求》标准将“校准”定义为：“在规定条件下，为确定计量仪器或测量系统的示值或实物量具或标准物质所代表的值与相对应的被测量的已知值之间关系的一组操作。
”注：1校准结果可用以评定计量仪器、测量系统或实物量具的示值误差，或给任何标尺上的标记赋值；2校准也可用以确定其他计量特性；3可将校准结果记录在有时称为校准证书或校准报告的文件上；4有时校准结果表示为修正值、校准因子或校准曲线。
ISO／IEC指南25—1990《校准和检验试验室技术能力的通用要求》将“检定”定义为：“通过校验提供证据来确认符合规定的要求(ISO8402／DADI—3.37，根据本指南的目的增加了注解)。
”注：1为了与计量仪器的管理相衔接，检定的目的是校验计量仪器的示值与相对应的已知量值之间的偏差，使其始终小于有关计量仪器管理的标准、规程或规范中所规定的最大允许误差。
2根据检定的结果对计量仪器作出继续使用、进行调查、修理、降级使用或声明报废的决定。
任何情况下，当检定完成时，应在计量仪器的专门记录上记载检定的情况。
国际计量组织对检定给出的定义是：“查明和确认计量器具是否符合法定要求的程序，它包括检查、加标记和(或)出具检定证书。
”根据以上定义，可以看出校准和检定有本质区别。
两者不能混淆，更不能等同。
现就两者之间的主要区别做如下讨论。
一、目的不同校准的目的是对照计量标准，评定测量装置的示值误差，确保量值准确，属于自下而上量值溯源的一组操作。
这种示值误差的评定应根据组织的校准规程作出相应规定，按校准周期进行，并做好校准记录及校准标识。
校准除评定测量装置的示值误差和确定有关计量特性外，校准结果也可以表示为修正值或校准因子，具体指导测量过程的操作。
例如，某机械加工组织使用的卡尺，通过校准发现与计量标准相比较已大出0.2mm，可将此数据作为修正值，在校准标识和记录中标明巳校准的值与标准器相比较大出的0.2mm的数值。
三坐标校准方法
三坐标校准方法三坐标测量技术是现代制造业中常用的一种精密测量方法。
在进行三坐标测量时，为了确保测量结果的准确性和可靠性，需要对三坐标测量机进行校准。
三坐标校准是指通过对三坐标测量机的各个参数进行精确测量和调整，使其满足规定的几何误差要求，从而提高测量机的测量精度和稳定性。
一、三坐标校准的基本原理三坐标校准的基本原理是通过测量一系列已知尺寸的标准工件，以比较测量结果与标准值之间的差异，从而确定测量机的误差，并通过调整测量机的参数使误差最小化。
校准时需要考虑的主要参数有坐标轴的直线度、平行度、垂直度、圆度、角度度量误差等。
二、三坐标校准的步骤1. 准备标准工件：根据需要进行测量的尺寸范围，选择相应的标准工件进行校准。
标准工件应具有高精度、稳定性好的特点，常用的有平面尺、球规、圆柱规等。
2. 设置测量条件：根据标准工件的特点，设置合适的测量参数，如测量速度、测量力等。
3. 进行基本误差校准：通过测量标准工件的基本误差，如直线度、平行度、垂直度等，确定测量机的基本误差，并进行调整。
4. 进行圆度误差校准：通过测量标准工件的圆度误差，确定测量机的圆度误差，并进行调整。
5. 进行角度度量误差校准：通过测量标准工件的角度度量误差，确定测量机的角度度量误差，并进行调整。
6. 进行测量机稳定性测试：通过连续测量标准工件多次，评估测量机的稳定性和重复性，并进行必要的调整。
7. 进行综合误差校准：根据实际需要，通过测量标准工件的综合误差，确定测量机的综合误差，并进行调整。
8. 验证测量机的校准效果：用校准后的测量机对标准工件进行测量，比较测量结果与标准值之间的差异，验证校准的效果。
三、三坐标校准的影响因素1. 环境因素：温度、湿度等环境因素会对测量机的性能产生影响，需要对环境因素进行控制和校准。
2. 操作人员技术水平：操作人员的技术水平和经验对校准结果有较大影响，需要经过专业培训和考核。
3. 校准工具的精度：校准工具的精度直接影响测量机的校准结果，需要选择高精度的校准工具。
三坐标检定校准
三坐标检定校准三坐标测量机的测量精度和工作效率与测针的校准和选择紧密关联，在进行测量工作之前必须要合理的选择测针和对测针准确的校准，因为测针的测球有自己的尺寸，而测量零件的不同位置可能是用测球的不同位置去接触零件的，因此，测量的数据中含有测球自己的数值，而测针校准就是测量测球自己尺寸大小的过程。
特别是校准不同长度和位置的测针时测球校准结果球度误差的大小对测量结果的影响至关重要。
本文主要论述了三坐标测量机测针校准原理、校准注意事项以及合理选择三坐标测量机测针的原则。
三坐标测量机三坐标测量机测针校准的原理在测量采样过程中，当测针与被测件表面触碰时，测头系统就会有信号显示，作为测量的瞄准信号，进而通知计算机进行数据的采集，以得到得被测点的坐标值。
此外，由于测量机通过测头系统进行探测，得到的点位坐标值是测球中心的坐标值，为了获得被测工件的实际尺寸，还需加上或减去测球的动态直径值。
进入测头校准程序后，对标准球进行测量，测量方法与几何元素测量程序中的球的测量方法一样，当采点数量达到要求时，测量程序会自动对测量点进行计算处理，将处理后的测头校准结果，自动返回到测头校准对话框界面中。
在按下回车按键后，校准后的测头数据将作为修正值用于后续的应用数据处理中。
基准后的测头数据包括测头半径及球度误差还有测球中心相对于零号测头中心的坐标值。
三坐标测量机校准测针时需注意的问题①测前准备根据工件的测量范围以及需要测量的方向和位置，首先确定所需用的三坐标测量机测针组合, 包括测针的直径、数量、方向和是否加装接长杆，尽量不在测量过程中更换测针。
②检测校准三坐标测量机测针校准时，应使所选测针在标准球的轴向最大直径处分别接触测量，以提高测针校准的准确度。
注意观察校准后测针的直径和校准时的形状误差，如果有较大变化，就需要查找原因。
需要进行6 次以上的校准，观察其校准结果的重复性数据，以统计原理求出标准偏差进行分析。
③重复校准单个测针位置校准，需要观察测针直径和球度误差，三坐标测针直径应与平时校准相近且重复性好，球度误差也小，多个测头位置校准时，除要观察以上结果外，还要用校准后的各个位置的测针测量标准球，观察球心坐标值的变化，数值应与示值误差或探测误差相近。
三坐标标准球校准指导书
更换探针选 8、 择“C”库
校准探针页面选择 行完成，重 复更换探针 （附件-②⑤-⑦-⑧）
Qualify Stylus，弹出对话框点击OK确认，依次按照第5步和第6步骤执
9、 校准完成后，按OK键，离开校准页面。
（附图-⑦）
禁 止
1、 禁止
合计
2、操作时保证测针倾斜角度小于5度以免损坏测针。
异 常
S值显示栏 OK键
探针 方向
1号探针：下方 2号探针：后方 3号探针：右方 4号探针：前方 5号探针：左方
1.有 不良
2、三坐标有异常时禁止使用，并通知计量室
修改年月日 修订次数 修订原因
确 科长
17/4/21 0
新规制成
认 工程师
重点（重点的理由）
用无 尘布
库位 选中
所有 度数
移动 速度 采点 时要
移动 速度 采点 时要
移动 速度 采点 时要
用无 尘布
管理NO：PZ-GK11-719-F019
作业流程 ・图解 ・ 其他
习熟
1
天数
时间 （秒）
4、 进入校准探针页面后选择 （附图④）
通过操纵杆 5、 操作
运行以确定 标准球位 （附图⑤-⑥）
观察校准窗 6、 口S值一栏
于0.0010 时，需重新 （附图⑦）
Ref.Sphere position,弹出窗口点击OK确认。
7、 更换探针选择“B”库位，换针完成后，在校准探针页面选择 Qualify Stylus，弹出对话框 点击OK确认。依次按照第5步骤和第6步骤执行完成。（附图-②-⑤-⑥-⑦）
1
2
45° 3
主探针
Changer Load Probe
三坐标测量机校准中需要注意的相关问题
三坐标测量机校准中需要注意的相关问题发布时间：2021-07-12T16:02:41.507Z 来源：《科学与技术》2021年8期作者：谢岳军[导读] 在加工件越来越复杂和加工精度日益提高的背景下，我国社会很多领域都尝试着应用三坐标测量机谢岳军中测测试科技（杭州）有限公司摘要：在加工件越来越复杂和加工精度日益提高的背景下，我国社会很多领域都尝试着应用三坐标测量机，三坐标测量机的校准也越来越重要。
通常，在三坐标测量机校准中必须要综合考虑多个方面，比如：温度、机器以及测头校验等等对校准结果的影响，只有这样才可以保证校准结果的精确性。
基于此，本文概述了三坐标校准检测21项参数误差，而且分析了三坐标测量机校准中需要注意的问题，以供大家学习和参考。
关键词：三坐标测量机校准；问题三坐标测量机属于多功能的精密测量仪器，能够对各种零部件的位置尺寸大小以及形状等等进行测量。
因为具有操作便捷以及高精度等特征，其在我国很多领域都普遍应用，比如：机械制造领域，还有电子领域等等。
一般来说，在三坐标测量机使用中因为传动皮带出现老化的现象，光栅信号不强，所以测量机精度逐渐有所改变，所以要想确保三坐标测量机正常运行，必须定期对三坐标进行校准。
一、概述三坐标校准检测21项参数误差三坐标测量机主要是由三个相互垂直的运动轴组成，对空间范围内每个点的三维坐标值进行测量。
而在各个运动轴中都有1项定位误差与5项几何误差，3个轴的误差总共有18项。
其中，就5个几何误差来讲，主要包括两个方向的直线度误差和角度误差[1]。
并且加上3个轴彼此之间的垂直度，则有21项误差。
这便是三坐标测量机中的21项误差，在三坐标测量结果不确定度中21项误差也是主要因素之一，对1台三坐标测量机的总体质量有重要影响。
三坐标测量机精确度的重要基础是21项误差，其校准十分复杂。
当新机验收以及三坐标测量仪出现搬动时，必须要校准21项误差，以确保三坐标测量机始终有较高的测量精度。
三坐标校对、三坐标校准的原理和过程
三坐标校对、三坐标校准的原理和过程三坐标测量仪是精密的测量仪器，在我们每次使用前更换测头测针后都要对测头进行校准。
但是三坐标使用一段时间后精度会很明显变差，这是有很多原因导致的，所以青岛三鼎测量设备有限公司工程师建议三坐标测量仪要保持良好的使用方法和习惯，建议每年进行一次系统的三坐标校对（三坐标校准）。
三坐标测量仪校准主要解决的经典问题是发现测量仪六个或六个以上的特征，并建立其局部的坐标系统。
对坐标测量仪进行校对必须满足以下几项：第一：所选择的三点的矢量方向应保持基本一职，并且应用于较平零件。
第二：随后所选择的两点的矢量方向也要保持基本一致。
并且用于和前三点的矢量方向保持基本垂直，主要应用于找正零件的方向。
第三：第六点的矢量方向要与前五点的矢量方向保持基本垂直，并且用于定义坐标的远点。
除此职位，选择的特征点越多，相应的校准的精度就会越高。
所以，此方法对于校准单个的零件十分有效。
但是，对于批量的产品来说，此方法的效率显然是很低的，除了重复单个零件的校准过程以外，暂时还没有专门针对批量产品的校准以及评估误差的有效方法。
通常情况下，批量产品的校准和评估误差的方法可以利用人工对基准零件进行校准的方法。
对于加载同一个工作台面上的另据爱你，可以采用基准点的方法使得程序自动进行三坐标校准。
一般三坐标校对过程主要包括以下几部分：1、检查计算机和有关备份文件2、清理三坐标导轨3、检查外罩4、检查所有的气路系统，更换老化的气管5、检查气体过滤机构，并对之进行基本保养和维护6、检查Z 轴安全保护装置，检查气动平衡机构7、检查和清洗气浮轴承8、检查调整电气和机械行程开关9、检查和调整传动机构，并做常规保养10、检查和调整测量机水平11、检查和调整三坐标横梁与XY 工作平面的平行12、用激光干涉仪检测和补偿测量机各轴误差查看更多三坐标技术文章请到青岛三鼎网站//。
三坐标测针校准的规范流程
竭诚为您提供优质文档/双击可除三坐标测针校准的规范流程篇一：三坐标测量仪操作规程三坐标测量仪操作规程一：开机前的准备1、开启空调，保持测量前室内温度在20±2°c,湿度控制在40%-60%。
2、清洗导轨，使用无尘布蘸取少量无水酒精擦洗x、y、z轴导轨，擦洗导轨面时应单向进行，请勿来回擦拭，注意在擦洗x向导轨时，光栅尺部位不能沾有水迹，测量仪的主副腿及横梁涂覆层部位的清洁需使用干的无尘布，请勿用酒精擦洗，以免漆层脱落。
3、清理检查工作台面上的物件，并用无尘布蘸取无水酒精清洗台面。
二：开机（在长期停机的情况下，测量前的温度应在20±2°c恒温30分钟后进行）1、开启测量仪上的空气阀，并保证工作气压在0.4-0.6mpa范围内。
2、接通电源并开启测量仪的控制盒电源开关。
3、开启计算机，点击桌面上的pc-dims软件图标，按右键以管理员身份运行。
4、打开操作手柄上的seRVopwRon开关，测量仪加电，按照软件窗口的文字提示进行测量仪位置归零。
5、测量仪校验，点击pc-dims软件上的文件菜单，新建测头文件，点击未定义测头，依次加载测座，连接杆、加长杆、测头型号，然后按照测量所需添加测量角度，安置好标准球(适当位置，避免测量仪测量范围超程)，点击测量，按软件窗口提示进行校验，校验完成后点击结果查看，测针校准时的形状误差必须＜0.005mm，球心位置误差＜0.006mm，球径测量误差＜0.003mm，如校验结果不满足上述条件，则需重新校验直到合格为止。
6、加载所需测头文件，进行工件检测。
三：关机测量完成后，将x、y、z轴运动到安全的位置和高度后，按与开机相反的顺序，关闭pc-dims软件及计算(三坐标测针校准的规范流程)机，然后关闭控制盒电源，最后关闭气阀。
篇二：三坐标操作规范指导书篇三：三坐标测量机进行测头校正时应注意的六个问题。
浅析三坐标测量机校准的问题及误差
浅析三坐标测量机校准的问题及误差摘要：随着智能制造的发展，三坐标测量机作为一种精密计量设备，也向着智能化、自动化和高精度、高效率发展，广泛应用于精密电子、航空航天零部件等的几何参数测量。
三坐标测量机的综合测量精度不准确，可能影响零部件的测量结果，进而可能导致零件合格性的误判，造成经济损失甚至安全事故。
因此，需要准确评定三坐标测量机的综合测量精度，从而根据产品公差要求选择相应精度的设备进行测量。
目前，国内外对于三坐标测量机精度的研究主要集中在测量误差分析与补偿，以及在复杂曲面零件测量中的应用。
测量误差主要包括由环境因素、测头磨损引入的静态误差，及由运动轴、余弦误差等引入的动态误差。
通常通过严格控制温湿度、震动等工作环境参数减少静态误差的影响，通过21项误差原理补偿其动态误差。
但是，评价一台三坐标测量机性能是否良好，必须经过专门的校准才能做出结论。
关键词：三坐标测量机；校准问题；误差引言随着近年来我国制造业转型升级的加快，企业对产品质量和测试精度的需求越来越大。
三坐标测量机操作效率高、自动化程度高、兼容性高、测量精度高，是精密测量领域最常用的检测设备，广泛应用于机械加工、设备制造和精密仪器等许多领域。
为了保证三坐标测量机测量的准确性和可追溯性，有必要根据我国现行技术规范JJF1064-2010的相关要求定期标定三坐标测量机。
本文从三坐标测量机的组成和运行入手，根据作者的校准和校准规范的要求分析了校准过程中遇到的问题，并提出了确保高效可靠地完成校准的适当解决方案。
1校准的必要性作为精密计量器具，必须定期对三坐标测量机进行校准，以保证设备的计量性能良好。
三坐标测量机在使用过程中，由于运动轴故障，光栅信号衰弱，测头磨损等原因，测量精度会发生一定的变化。
依据国家校准规范JJF1064—2010《坐标测量机校准规范》，利用标准器分别对三坐标测量机的探测误差、尺寸测量示值误差(以下简称示值误差)、扫描探测误差进行校准，得到准确的设备几何精度。
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三坐标检定校准
三坐标测量机的测量精度和工作效率与测针的校准和选择紧密关联，在进行测量工作之前必须要合理的选择测针和对测针准确的校准，因为测针的测球有自己的尺寸，而测量零件的不同位置可能是用测球的不同位置去接触零件的，因此，测量的数据中含有测球自己的数值，而测针校准就是测量测球自己尺寸大小的过程。
特别是校准不同长度和位置的测针时测球校准结果球度误差的大小对测量结果的影响至关重要。
本文主要论述了三坐标测量机测针校准原理、校准注意事项以及合理选择三坐标测量机测针的原则。
三坐标测量机
三坐标测量机测针校准的原理
在测量采样过程中，当测针与被测件表面触碰时，测头系统就会有信号显示，作为测量的瞄准信号，进而通知计算机进行数据的采集，以得到得被测点的坐标值。
此外，由于测量机通过测头系统进行探测，得到的点位坐标值是测球中心的坐标值，为了获得被测工件的实际尺寸，还需加上或减去测球的动态直径值。
进入测头校准程序后，对标准球进行测量，测量方法与几何元素测量程序中的球的测量方法一样，当采点数量达到要求时，测量程序会自动对测量点进行计算处理，将处理后的测头校准结果，自动返回到测头校准对话框界面中。
在按下回车按键后，校准后的测头数据将作为修正值用于后续的应用数据处理中。
基准后的测头数据包括测头半径及球度误差还有测球中心相对于零号测头中心的坐标值。
三坐标测量机校准测针时需注意的问题
①测前准备
根据工件的测量范围以及需要测量的方向和位置，首先确定所需用的三坐标测量机测针组合，
包括测针的直径、数量、方向和是否加装接长杆，尽量不在测量过程中更换测针。
②检测校准
三坐标测量机测针校准时，应使所选测针在标准球的轴向最大直径处分别接触测量，以提高测针校准的准确度。
注意观察校准后测针的直径和校准时的形状误差，如果有较大变化，就需要查找原因。
需要进行6次以上的校准，观察其校准结果的重复性数据，以统计原理求出标准偏差进行分析。
③重复校准
单个测针位置校准，需要观察测针直径和球度误差，三坐标测针直径应与平时校准相近且重复性好，球度误差也小，多个测头位置校准时，除要观察以上结果外，还要用校准后的各个位置的测针测量标准球，观察球心坐标值的变化，数值应与示值误差或探测误差相近。
如果变化范围在(1~3)μm之间，就算正常。
否则，就要重新检查测头、测座、接长杆、标准球的安装是否稳固、可靠。
④测针更换
因为三坐标测量机测针长度是测头自动校准的重要参数，如果自动更换校准错误，就会造成测针的非正常碰撞，轻者碰坏测针，重则造成测头(传感器)损坏。
测针更换过程中如果测头舱盒偏离原来位置，可以初始化测针架坐标系再重新建立，如果测头太重，失去平衡，可以在测头的相反方向尝试加配重块来解决。
⑤标准球直径
标准球具有极好的圆度误差，校准过程中以该直径值作为标准。
一定要正确输入标准球的理论直径。
根据前面测针校准的原理可以看出标准球理论直径数值将直接影响测针校准的球度误差，必须使软件得到三坐标测量机测球的“等效直径”，自动进行测球半径的补偿。
选择三坐标测量机测针
如何合理选择三坐标测量机测针
在使用过程中影响测量结果的因素除了环境因素和三坐标测量机自身的计量特性外，还与测针的选择有着密切的关系。
我们要选择测针的大小和类型，其实就是在选择测针的最大刚度还有测球的球度。
测杆材料的选择也很重要，测杆必须设计具有最大的刚性，这样即使测量时测杆弯曲至最低也不会被折断。
还要兼顾选择尽可能短的测针，测杆越长精度就越低，应当减少测针组合的件数，测球的直径也要尽可能选大一点，这样不但可以增大测球和测针杆之间的距离，还可以减少测针杆的碰撞;最后当组合测针时，还要考虑测头的生产厂家所规定的测针长度和测针重量的最大允许范围。
①测球的选择
优先选择球径较大的测针，测球直径大就会减小被测表面纹路粗糙对精度造成的影响，测球直径越大，圆度就越好，测杆就越粗，测力变形也就越小，其曲面半径就大一些，接触变形就会更小，球径与测针杆之差也就越大，在测量工件时碰到测杆的机率就比小球径的测针要小得多。
②测杆的选择
测量精度随着测杆长度的增加而降低因此要尽量选择具有最大刚度、尽可能短而粗的测杆才是正确的做法。
虽然测杆并不会直接引起特定的误差，但测杆长度会将误差放大。
测杆的挠性也会放大预行程的变化。
陶瓷测杆通常可用于既需要性好，又要求重量轻的测量任务。
同样，碳纤维通常也可用于制造很长的测杆。
③连接点的选择
由于三坐标测量机测针与加长杆连接在一起时会引入了微观弯曲和变形点，因此在配置测针时应该尽量减少连接点，尽可能减少接长杆的连接数目以减小累积误差。
④测量孔径时的选择
对于10mm以上的孔径，要是孔不长，用φ2、φ3，φ4mm的测针都是一样的，要是孔很长且要打全的话，那就要首选4mm的测针了，这样测就不容易碰杆。
另外，测量平面度时为减少表面微观不平度的影响，也要优先选择大球径测针。
⑤测头的校正
测头校正是保证测量精度的基础，在三坐标测量机测头校正过程中引起误差的主要因素有：测杆的弯曲变形，测头校正时触测点位置，测力，触测速度和探测距离等，测力越小精度越低，应选用一定的测力和测速进行校正，同时选用合适的探测距离，以保证校正精度。