关节臂式坐标测量机校准装置校准方法

关节臂式坐标测量机校准装置校准方法

1.范围

本方法适用于关节臂式坐标测量机的校准。

2.引用文献

本方法引用下列文献：

JJF1071--2010《国家计量校准规范编写规则》

ASME B89.4.22 关节臂式坐标测量机性能评估方法

注：使用本校准方法时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。

3.校准条件

3.1温度条件应根据受检测量臂的测量不确定度或用户约定要求确定，温度变化不应超过1.0℃/h 。

3.2各活动部分的作用应平稳可靠，无松动和卡住现象，测量轮与被测件之间无滑动。

4.校准项目及校准方法

4.1用目视和手动检查外观及各部分相互作用

4.2此处用标准球法测量

在每一次位置处，测量标准球至少5个点（4个点分布在赤道上，1个点位于球的一级）测量时，在每一位置处，将测量臂从左方摆动到右方约180°，同时旋转腕关节约90°，拟合求球心坐标。重复测量至少6次，得到6个球心坐标，单轴坐标的最大值和最小值之差的二分之一为x δ ，y δ ，z δ ，取x δ ，y δ ，z δ的最大值为测量结果。

()()max min 2

i i x x x δ-= （1） ()()max min 2

i i y y y δ-= （2） ()()max min 2i i z z z δ-=

（3）

4.3空间长度示值误差

选用两个标准球杆，短球杆长度()50%~70%i L R = ,长球杆长度

()2=120%~150%L R R

， 为测量臂测量半径。 测量臂的球形工作范围分为4个相等的象限，球半径等于测量臂测量半径，球心为肩关节的角度编码器的中心，仪器的安装平面为赤道平面。

标准球杆的摆放姿态为水平、垂直及50°倾斜；摆放位置以赤道平面为界分高位和低位；摆放距离是指从标准球杆中心到仪器中心的距离，以50%R 为界分远近。摆放方向是指球杆或延长线与球的关系，当球杆或延长线不通过球心时表示为切向，通过球心为径向。

10个摆放位置见下两图。每次长度测量时，采集每球至少5个点（4个点分布在赤道上，1个点位于球的一级），计算球杆中心长度。

每一位置独立重复测量3次，空间长度示值误差的计算公式

i i cal L L L ?=-

式中： cal L ----标准球杆中心长度值，mm ；

i L ----每个位置的长度测量值，mm. 取i L ? 最大值为校准结果。

5.校准结果的处理

校准后的关节臂式坐标测量机，出具校准证书。校准证书应给出校准结果及测量不确定度。

关节臂测量机调研报告

关节臂测量机的定义：关节臂测量机是由几根固定长度的臂通过绕互相垂直轴线转动的关节(分别称为肩、肘和腕关节)互相连接，在最后的转轴上装有探测系统的坐标测量装置。很明显它不是一个直角坐标测量系统，每个臂的转动轴或者与臂轴线垂直，或者绕臂自身轴线转动(自转)，一般用三个“-”隔开的数来表示肩、肘和腕的转动自由度，2-2-3 配置可以有a0-b0-d0-e0-f0 和a0-b0-c0-d0-e0-f0-g0 角度转动的关节臂测量机，为了适应当前情况，关节数一般小于7，目前一般为手动测量机。 工作原理：关节臂式测量机是一种新型的非正交式坐标测量机，它以角度基准取代长度基准，将若干杆件和一个测头通过旋转关节串联连接，一端固定，另一端(测头)在空间自由运动，构成一个球形测量空间。一般它由基座、6个关节、2个臂，以及测头等部分组成，该测量系统具有空间六自由度，可以方便地实现复杂工件的测量。关节臂式坐标测量机以各个关节的转角和作用臂作为测量基准，通过坐标系变换实现坐标测量。因此，数据采集系统中首要测量的参数为各个关节的转角，作用臂长通过机械结构的标定来确定。 特点：在检测空间一固定点时关节臂测量机与直角坐标系测量机完全不同，在测头确定情况下直角坐标测量机各轴的位置X，Y，Z 对固定空间点是唯一的、完全确定的；而关节臂

测量机各臂对测头测量一个固定空间点却有无穷的组合，即各臂在空间的角度和位置是无穷多、不是唯一的，因而各关节在不同角度位置的误差极大影响了对同一点的位置检测误差。由于关节臂测量机的各臂长度固定，引起误差的主要因素为各转角的误差，因此转角误差的测量和补偿对提高关节臂测量机的精度至关重要。 探测系统(测头)距各关节的距离不同，根据实验和理论推导，不同级的转角误差对测量结果的影响是不同的，越靠近基座处关节的转角误差对测量结果影响越大。 由于关节臂测量机是固定于基座上，基座的的固定方式及刚性对测量精度及重复性的影响亦不能忽略。 关节臂测量机可能有测量死角或精度特别差的区域，供应商应加以说明。 关节臂测量机是便携式的，工作环境条件变化很大，因此在验收方法中对环境条件作了特殊说明。 一般来说关节臂测量机的精度比传统的框架式三坐标测量机精度要低，精度一般为10 微米级以上，加上只能手动，所以选用时要注意应用场合。 应用领域： 汽车及其零部件制造商 汽车内饰 航空航天零部件制造商 重型设备及其零部件制造商 船舶和造船 机械制造 家具制造业 土木工程 新能源及其零部件制造商 轨道交通 适用于检测、逆向工程、快速成形、3D建模。此设备的特别功能是在扫描黑色和高反光材质时无需喷显影剂，提供了更好的表面扫描性能 坐标机精度评定标准：ISO 10360 1994年，ISO 10360 国际标准《坐标测量机的验收、检测和复检检测》开始实施。这个标准说明了坐标测量机性能检测的基本步骤。中国目前实行的测量机国家标准 GB/T16857.2-1997 《坐标计量学－第二部分：坐标测量机的性能测定》便等同于ISO相应标准。 ISO主要包含三个主要参数：长度测量最大允许示值误差(MPEE)、最大允许探测误差(MPEP)；对于扫描测量，采用最大允许扫描探测误差(MPETHP)

如何正确选择三坐标测量机测头

如何正确选择三坐标测量机测头 测头是测量机触测被测零件的发讯开关，它是坐标测量机的关键部件，需要的测量精度的高低决定了测量机测头精度的高低，另外，不同的零件要求选择不同功能的测头进行测量。测头可分为接触式测头和非接触式测头（激光等类型）。 目前主要用接触式测头，接触式测头又可分为开关式（触发式或动态发讯式）与扫描式（比例式或静态发讯式）两大类 开关测头的实质是零位发讯开关，以TP6（RENISHAW）为例，它相当于三对触点串联在电路中，当测头产生任一方向的位移时，均使任一触点离开，电路断开即可发讯计数。开关式结构简单，寿命长（106~107）、具有较好的测量重复性（0.35~0.28μm），而且成本低廉，测量迅速，因而得到较为广泛的应用。 扫描式测头实质上相当于X、Y、Z个方向皆为差动电感测微仪，X、Y、Z三个方向的运动是靠三个方向的平行片簧支撑，是无间隙转动，测头的偏移量由线性电感器测出。扫描式测头主要用来对复杂的曲线曲面实现测量。非接触测头主要分为激光扫描测头和视频测头两种。 激光扫描测头主要用于实现较软材料或一些特征表面进行非接触测量。测头在距离检测工件一定距离（比如50mm），在其聚焦点!5mm范围内进行测量，采点速率在200点/秒以上。通过对大量采集数据的平均处理功能而获得较高的精度。 视频测头进一步提高了测量机的应用，使得许多过去采用非接触测量无法完成的任务得以完成。一些诸如印刷线路板、触发器、垫片或直径小于0.1mm的孔可采用视频测头进行测量。操作者可将检测工件表面放大50

倍以上，采用标准的或可变换的镜头实现对细小工件的测量。 以下就如何进行触发和扫描测头提出建议：什么时侯用触发式测头？ 1. 零件所被关注的是尺寸（如小的螺纹底孔）、间距或位置，而并不强调其形状误差（如定位销孔）; 2. 或你确信你所用的加工设备有能加工出形状足够好的零件，而注意力主要放在尺寸和位置精度时，接触式触发测量是合适的，特别是由于对离散点的测量; 3. 触发式测头比扫描测头快，触发测头体积较小当测量空间狭窄时测头易于接近零件; 4. 一般来讲触发式测头使用及维修成本较低; 在机械工业中有大量的几何量测量,所关注的仅是零件的尺寸及位置，所以目前市场上的大部分测量机，特别是中等精度测量机，仍然使用接触式触发测头。 什么时侯用扫描测头？ 应用于有形状要求的零件和轮廓的测量：扫描方式测量的主要优点在于能高速的采集数据，这些数据不仅可以用来确定零件的尺寸及位置，更重要的是能用众多的点来精确的描述形状、轮廓，这特别适用于对形状、轮廓有严格要求的零件，该零件形状直接影响零件的性能(如叶片、椭圆活塞等); 也适用于你不能确信你所用的加工设备能加工出形状足够好的零件 。目前三坐标测量机所使用的测头系统基本上是英国雷尼绍（RENISHAW)的，产品性能及品种多样化排在世界前列，可以优选选购此品牌之测头系统。 测头选择基本原则：

关于三坐标测量机的九个常见问题

关于三坐标测量机的九个常见问题 一、什么是三坐标测量机？ 我们通常所说的三坐标测量机是指：通过探头系统与工件的相对移动，探测工件表面点三维坐标的测量系统。它的英文名称为 COORDINATE MEASURING MACHINE简称（CMM），又称三坐标测量仪或三次元。 二、环境温度对三坐标测量仪的测量结果影响大吗？ 三坐标测量机是集光、机、电、计算机及控制技术于一身的复杂的测量系统，因此影响其测量结果不确定的因素较多，但对于中、小型坐标来说，环境温度偏离标准测量温度（20℃）是影响其测量结果不确定度的主要因素。为了使三坐标能够测出准确的结果，应将环境温度严格地控制在坐标机说明书要求的范围内。 二、三坐标测量仪需要进行哪些项目的校准？复校间隔多长？ 目前三坐标的校准依据是JJF1064-2000《坐标测量机校准规范》，规范中规定校准项目是：长度测量示值误差和探测误差。建议复校间隔一年。 三、三坐标测量仪需要进行哪些项目的校准？复校间隔多长？ 目前三坐标的校准依据是JJF1064-2000《坐标测量机校准规范》，规范中规定校准项目是：长度测量示值误差和探测误差。建议复校间隔一年。 四、三坐标测量仪何时需要校准21项误差？ 21项误差是三坐标坐标机准确度的基础，其校准是比较复杂的。规范中虽未列入，但在以下情况，21项误差的校准是必要的：新机验收时；长度测量误差校准结果超差时；坐标机搬动后；坐标机修理后。 五、校准三坐标测量机需要哪些设备？ 校准三坐标需要的标准器有：相应等级的尺寸至1000mm量块；激光干涉仪；电子水平仪；方角尺；标准球等

六、什么是5D激光干涉仪？ 5D激光干涉仪是美国API公司专为数控机床和坐标机的检测而设计生产的激光干涉仪。与其它激光干涉仪相比，它突出的特点是：一次安装调整可同时测量定位误差、两个方向的直线度误差和两个方面和角度误差。通过转向棱镜，还可测量三个轴相互之间的垂直度。配上电子水平仪就可以测量滚摆。从而轻松完成21项误差的测量 七、什么是三坐标测量仪的21项误差？ 三坐标有三个可运动的轴，每个轴都有1项定位误差、5项几何误差。几何误差包括：两个方向的直线度误差、两个方向的角度误差。三个轴共有18项，加上三个轴相互之间的垂直度，共有21项误差。这21项误差是坐标机测量结果不确定度的另一主要因素 八、三坐标测量机的探测系统对测量结果有影响吗？ 我们知道，三坐标在测量时，是由探头接触被测工件后发出信号，再由控制系统和计算机把测头此时的坐标位置采集下来，而后进行必要的计算，得出我们所需要的测量结果。目前大部分坐标机的探头都是开关型的，其设计原理导致其在不同位置进行探测时开关接触点不同，由此带入了探测误差。这项误差对坐标机测量结果不确定度有直接影响。因此，希望这项误差越小越好。 九、有关三坐标的计量检定？ 依据JJF1064-2000，建议客户进行长度测量示值误差、探测误差和工作台平面度的校准长度测量示值误差在沿X、Y、Z三个轴的方向上四个空间对角线方向上，共105点。客户也可选择用5D激光干涉仪进行单轴示值误差校准，用量块进行空间对角线示值误差校准。 用三坐标的探头对标准球进行不同方位的25点测量，记录25点的坐标。用全部25个测量值计算出最小二乘球的中心，25个测量点到球心坐标的距离差的最大值即为探测误差 用坐标机的平面测量程序测量坐标机自身工作台的平面度，测量点 25-49点。 当客户需要进行21项误差校准时，需事先声明，将在上述方案的基础上加测21项误差。 以上由三坐标测量机博客总结自互联网，更多三坐标故障分析资料点这里。

三坐标测量技术基础

金工实习讲稿 三座标测量技术基础 三坐标测量技术基础 、教学目标 1、了解三坐标测量机基本结构 2、了解三坐标测量机基本原理 3、了解三坐标测量机维护保养方法 4、了解测量软件的基本使用 5、掌握运用测量软件进行孔和轴的测量

6、掌握运用测量软件输出检验报告、教学安排

双驱动等技术，提高精度。 从理论上讲，三坐标测量机的特点是：高精度、高效率、万能性。因而多用于工业质量保证，如产品测绘、检验，复杂型面检测，工夹具测量，研制过程中间测量，CNC机床或柔性生产线在线测量等方面。一台坐标测量机综合应用了电子技术、计算机技术、数控技术、光栅测量技术（激光技术）、精密机械（包括新工艺、新材料和气浮技术） 第一章三坐标测量机的结构简介 三坐标测量机的主要结构为工作台、桥架、测头、计算机控制系统等组成 图1.1三坐标测量机结构图 航空、航天、造船行龙门桥式测量机适合于大型 业的大型零件或大型模具的测量。一般都采用双光栅、

图1.2龙门式三坐标测量机 1.2、桥式 桥式测量机是使用最为广泛的一种机构形式。特点是开敞性比较好，视野开阔，上下零件方便。运动速度快，精度比较高。用于复杂零部件的质量检测、产品开发。 图1.3桥式三坐标测量机 1.3、悬臂式 悬臂式测量机开敞性好，测量范围大，可以由两台机器共同组成双臂测量机，尤其适合汽车工业钣金件的测量。主要用于车间划线、简单零件的测量，精

度比较低 图1.4悬臂式三坐标测量机 二、按驱动方式，三坐标测量机可分为以下几种： 手动型一一手工使其三轴运动来实现采点，价格低廉,但测量精度差； 机动型通过电机驱动来实现采点，但不能实现编程自动测量；自动型由计算机控制测量机自动采点，通过编程实现零件自动测量, 且精度咼。

关节臂三坐标测量机操作规程

关节臂三坐标测量机操作规程 （ISO9001-2015/IATF16949-2016） 1.0适用范围 关节臂依靠其便携，高精度等优势，广泛用于汽车，模具，检具，航天等相关行业。 2.0操作方法 2.1 机器安装 2.1.1 打开包装箱，双手提取测量臂FaroArm,注意不要让各关节受力。 2.1.2 机器安装之前磁力底座跟安装磁力底座的位置都要擦干净，磁力底座固定好后，设备跟磁力底座接口（安装在三角架上）要用专用工具拧紧，注意扭矩适中。利用绑带绑缚测量臂，防止其自由落下而损伤关节，注意每次测量完成都要将测量臂复位绑缚好。 2.1.3 安装探针时一只手握住FaroArm末端的按钮区域；顺时针旋转探针，将探针转入FaroArm，使用12mm扳手拧紧探针转矩扳手拧紧另一端，注意扭矩适中。 2.1.4 设备连接到计算机，通过数据线、电源线、将测量机跟电脑连接，将电池安装到测量臂主机上充电，注意检查是否连接正确，打开电源后电源指示灯亮，打开电脑及测量软件界面，插入加密狗，测量软件界面显示设备连接完好。 2.2 探针校准 2.2.1 打开测量软件，在设备选项上点硬件配置图标打开设备控制面板，选中探针管理。根据需要选择3mm球探针、6mm球探针。

2.2.2 选择“探针校准器”，将其固定。 2.2.3 在测量软件界面选择校准。 2.2.4 进行探针校准。 2.3 测量 2.3.1 除了常规测量之外，对超出测量臂范围的大型工件，可以用三个“蛙跳球”进行位置移动转换测量。 2.3.2 在测量过程中不允许用力压迫探针，测量力道要均匀，测面测点尽量垂直探针，测量圆探针保护在45度的角度，减少误差。 2.3.3 每次测完步骤后测量臂复位及绑缚带绑缚，起到保护关节作用。 3.0注意事项 3.1 要注意软件界面对测量臂FaroArm关节转动极限位置的报警提示，尽量减少测量臂在接近极限的状态下测量，延长设备使用寿命 3.2 定期探针校准，在温差变化过大的情况下必须对探针进行校准在进行测量。 3.3 使用配备电源，杜绝在工作状态下将设备断电。 3.4 测量工件必须与测量臂的相对位置保持不变。 3.5 测量过程中测量员不允许带手套工作。 3.6 保证测量结果的准确性。 3.7 及时保存测量结果输出数据。 3.8 按要求发送测量报告。 3.9 做好测量工作记录。 3.10 测量完成后必须先拆卸测量臂放置到运输包装箱。 3.11 电源线、数据线检查是否有损坏。

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。在使用这一计量器具(卡尺)进行实物测量过程中，减去大出0.2mm的修正值，则为实物测量的实测值。只要能达到量值溯源目的，明确了解计量器具的示值误差，即达到了校准的目的。 检定的目的则是对测量装置进行强制性全面评定。这种全面评定属于量值统一的范畴，是自上而下的量值传递过程。检定应评定计量器具是否符合规定要求。这种规定要求就是测量装置检定规程规定的误差范围。通过检定，评定测量装置的误差范围是否在规定的误差范围之内。 二、对象不同 校准的对象是属于强制性检定之外的测量装置。我国非强制性检定的测量装置，主要指在生产和服务提供过程中大量使用的计量器具，包括进货检验、过程检验和最终产品检验所使用的计量器具等。 检定的对象是我国计量法明确规定的强制检定的测量装置。《中华人民共和国计量法》第九条明确规定：“县级以上人民政府计量行政部门对社会公用计量标准器具，部门和企业、事

机械制造基础实验3三坐标测量机

实验三三坐标测量机测量几何误差 一、目的与要求 1、了解并熟悉手动复合型三坐标测量机的主要结构； 2、掌握手动复合型三坐标测量机基本操作方法； 3、熟练掌握三种或三种以上形状误差或位置误差的测量方法； 4、初步了解手动复合型三坐标测量机影像系统的测量原理。 二、实验仪器设备 本实验用仪器及设备包括：手动复合型三坐标测量机、工件 三、实验方法及步骤 （一）测量的基本原理： 1 坐标测量部分 仪器的花岗岩工作台用以支撑被测工件，利用工作台上的螺孔及装夹工具，可将工件位置固定。三轴光栅尺作为侧量基准，在Z轴下端装有触发式探头。由于X、Y、Z三轴都采用气浮导向，因此可以手持Z轴下端的测头连接座，轻便地移动测头，对工件进行接触测量。 测头触发后，被测工件各测量点的坐标位置被读取，根据这些点的空间坐标值，由坐标测量软件进行处理，可求出被测工件的几何尺寸、形状及位置公差。本仪器有丰富的测量程序，不需要对工件做精确找准便可进行测量。由于用户界面直观、友好，因此，没有计算机操作经验的人员，也可迅速掌握仪器的操作。 2影像测量部分 被测工件置于工作台上，手持Z轴下端的测头连接座带动影像系统实现快速移动，然后通过旋转X、Y轴微动手轮实现微调，即可对被测工件进行瞄准，此时彩色CCD摄像机通过LED表面光照明后，就可摄取被测工件的影像，最后由M2D专业软件自动进行数据处理，。 注：LED表面光的开关及强弱可根据测量的需要由微动开关控制板右侧的调光旋钮来调节；根据被测工件的尺寸，旋转Z轴微动手轮进行调焦，可以得到清晰的图像，从而实现对被测工件的测量。

（二）手动复合型三坐标测量机的结构 现有的三坐标测量机分自动和手动两种。本实验采用的CMS-685MV是一种手动复合型测量机。该测量机集光、机、电、算于一体，广泛地用于机械制造、电子、汽车和航空航天等工业中，它能实现空间坐标点位的测量，可以对箱体、导轨、缸体、机架等零件的尺寸、形状及相互位置进行检测，如图1所示。 图1 仪器整体结构图 1. 空气过滤组件 2.电磁阀电源开关 3.Y轴微动手轮 4. 标准球 5. 触发式测头 6.Y向滑架组 7. Z轴导轨 8. 微动开关控制板 9. X轴导轨10.影像系统11.X向滑架组12.X轴微动手轮13. Z轴微动手轮14.锁紧螺杆15.平台（含Y轴导轨）16.底支架17．计算机主机18. 显示器19. 打印机20.计算机桌图中15所示花岗岩工作台被安装在底支架上，除了在平台左侧有Y轴导轨外，其上表面还有标准球以及用于工件装夹固定的螺孔。底支架左侧有空气过滤组件，用于测量机气源的清洁干燥；以及用来控制仪器运行的电磁阀电源开关。X向滑架组及Y向滑架组分别用于X轴及Y轴的测量，Z轴上除了有用于读取数据的触发式探头外，还有一影像系统，可以对工件进行影像测量。在X、Y、Z向都有一个微动手轮（3、12、13），当结构图上8所示的微动开关控制板选择

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表面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表面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CAD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;

三坐标测量机技术规格书1

“三坐标测量仪”技术规格书 一、设备需求 1.设备名称：三坐标测量仪 2.技术要求： 2.1 技术参数： *2.1.1 测量范围: x≥1200mm, y≥600mm, z≥500mm *2.1.2 探测球精度MPEp ≤2.5μm *2.1.3 长度精度MPEe ≤2.2+L/400 (μm) *2.1.4 3D移动速度≥560mm/sec 2.1.5 3D加速度≥1700mm/ sec2 *2.1.6工作台承重≥700Kg 2.1.7 扫描精度≤+/-1μm 2.2 测量功能： 2.2.1 进行完整的几何元素测量； 2.2.2 形位公差测量； 2.2.3 金属钣金和塑料薄壁件测量； 2.2.4 曲线曲面测量； 2.2.5 模具测量； 2.2.6 激光扫描； 2.2.7 模型自动拼接； 2.2.8 可快速、完整、反复测量结构复杂的工件。 2.3 软件功能： 2.3.1 支持完整的几何元素测量； 2.3.2 尺寸和公差报告； 2.3.3 自动校正测头并自动生成测头路径； 2.3.4 CAD数模的导入导出；； 2.3.6 完整的扫描与数字化逆向功能； 2.3.7 支持测针自动更换； 2.3.8 PTB完全认证。 2.4 控制系统： 2.4.1能够实现真正的实时控制； 2.4.2 获欧洲CE认证或美国UL认证。 2.5 其它： 2.5.1 减震结构； 2.5.2 防碰撞装置； * 2.5.3气压调节阀数量≥8个和空气轴承数量≥25个。 3. 主机、附件详细清单 3. 1 标准配置： 3.1.1主机1套； 3.1.2计算机系统1套； ●P4处理器≥3GHz ●内存DDR≥1G

关节臂测量设备测头校准方法

关节臂测量设备测头精度校准 关节臂测量设备测头校准分为：单点校准法、平面校准法和标准球校准法，标准球校准法和平面校准法最为常用。 单点校准测头方法 双击“CimCore Arm Utilities ”图标进入Arm Utilities软件，点击“Init”按键，机器连接后单击“Probe Calib”快捷键进入测头校准程序内。 1、在“Method”选择框内选“Single Point”； 2、在“Measure Against Nominal Data”选择框内选“No”； 3、安装待校准的测头； 4、点击“OK”进入下一界面； 5、点击“Next”下一步； 点击“Resume Measure”进行测头校准，此校准过程分前后左右四个方向，每个方向5个点，每组内每个点与点之间的夹角为20度。请见下图

测完20个点后按住中间测量键，2~5秒退出测量程序 点击“Next”按键进入下一界面 Max Error 值小于0.15点击“Yes”保存。点击“Finish”退出测头校准程序（注：Max数值越小代表测头精度越好） 平面校准测头方法 双击“CimCore Arm Utilities ”图标进入Arm Utilities软件，点击“Init”按键，机器

连接后单击“Probe Calib”快捷键进入测头校准程序内。 1、在“Method”选择框内选“Plane”； 2、在“Measure Against Nominal Data”选择框内选“Yes”； 3、安装15MM钢测头; 4、点击“OK”进入下一界面； 5、点击“Next”下一步； 点击“Next”进入下一步 点击“Start Measurements”进入测量程序(注：平面校准法是通过对比的方法来校准测头，

关节臂式坐标测量机校准装置校准方法

关节臂式坐标测量机校准装置校准方法 1.范围 本方法适用于关节臂式坐标测量机的校准。 2.引用文献 本方法引用下列文献： JJF1071--2010《国家计量校准规范编写规则》 ASME B89.4.22 关节臂式坐标测量机性能评估方法 注：使用本校准方法时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。 3.校准条件 3.1温度条件应根据受检测量臂的测量不确定度或用户约定要求确定，温度变化不应超过1.0℃/h 。 3.2各活动部分的作用应平稳可靠，无松动和卡住现象，测量轮与被测件之间无滑动。 4.校准项目及校准方法 4.1用目视和手动检查外观及各部分相互作用 4.2此处用标准球法测量 在每一次位置处，测量标准球至少5个点（4个点分布在赤道上，1个点位于球的一级）测量时，在每一位置处，将测量臂从左方摆动到右方约180°，同时旋转腕关节约90°，拟合求球心坐标。重复测量至少6次，得到6个球心坐标，单轴坐标的最大值和最小值之差的二分之一为x δ ，y δ ，z δ ，取x δ ，y δ ，z δ的最大值为测量结果。 ()()max min 2 i i x x x δ-= （1） ()()max min 2 i i y y y δ-= （2） ()()max min 2i i z z z δ-= （3）

4.3空间长度示值误差 选用两个标准球杆，短球杆长度()50%~70%i L R = ,长球杆长度 ()2=120%~150%L R R ， 为测量臂测量半径。 测量臂的球形工作范围分为4个相等的象限，球半径等于测量臂测量半径，球心为肩关节的角度编码器的中心，仪器的安装平面为赤道平面。 标准球杆的摆放姿态为水平、垂直及50°倾斜；摆放位置以赤道平面为界分高位和低位；摆放距离是指从标准球杆中心到仪器中心的距离，以50%R 为界分远近。摆放方向是指球杆或延长线与球的关系，当球杆或延长线不通过球心时表示为切向，通过球心为径向。 10个摆放位置见下两图。每次长度测量时，采集每球至少5个点（4个点分布在赤道上，1个点位于球的一级），计算球杆中心长度。

三坐标测量机操作规范标准[详]

三坐标测量仪操作规 1 围 本操作规规定了三坐标测量的准备、测量机的操作步骤、注意事项及维护保养的要求。 本操作规适用于公司三坐标测量机的操作。 2 规性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改）适用于本文件。 GB/T 16857.1:2002 产品几何量技术规(GPS) 词汇 3 术语和定义 3.1 三坐标测量机 通过运转探测系统测量工件表面空间坐标的测量系统。 （源自GB/T 16857.1:2002，2.1） 3.2 EHS EHS是环境 Environment、健康Health、安全Safety的缩写。 4 职责 4.1 三坐标技术员 负责测量程序的编辑,操作员的测量培训, 仪器的使用与维护保养，备品备件的申请、选型。 4.2 操作员 负责测量程序的编辑,仪器的使用与维护保养,备品备件工装的申请、选型。 4.3 计量员 负责仪器的周期校准工作。 5 过程描述 5.1 测量前准备 5.1.1 开机前应用蘸有无水乙醇的无尘布擦拭机器导轨，导轨擦拭禁用任何性质的油脂。 本标准文件为上海万泽精密铸造有限公司所有，内部使用，拥有著作权及法律规定的任何权益。未经授权，任何个人或组织均不得以任何方式发行、披露或使用，否则其行为将受到法律许可范围内的起诉。 1 / 1

5.1.2 开机前检查是否有阻碍机器运行的障碍物。 5.1.3 零件检测时应满足下列环境要求： 1) 室温度：20℃±2℃； 2) 相对湿度：35﹪～75﹪； 3) 气压要求：大于0.45Mpa，小于0.75Mpa。 5.1.4 检查空压气管是否接好，气管是否漏气。气压低于规定值时，不准操作，否则会严重损坏机器。 5.1.5 被测零件在检测之前，应先清洗去毛刺，防止在加工完成后零件表面残留的冷却液及加工残留物影响测量机的测量精度及测头的使用寿命。被测零件在测量之前应在室恒温，如果温度相差过大就会影响测量精度。根据零件的大小、材料、结构及精度等特点，适当选择恒温时间，以适应测量仪室温度，减少冷热对零件尺寸的影响。 5.1.6 设备确认性能完好方可作业。 5.2 三坐标测量仪的操作 5.2.1 开机操作： A. 接通系统总电源； B. 接通控制系统电源； C. 首先将空压气管开关打开； D. 待气压正常后，先打开控制柜然后打开计算机电源开关； E. 启动PC-DMIS软件，打开操作盒上的急停按钮； F. 按软件提示进行”回零”。 5.2.2 测量： A. 进入测量系统，依操作顺序及相关测量方法进行测量； B. 选择合适的测量探头，测量标准球直径； C. 建立新的测量项目，放置测量工件； D. 进行工件尺寸测量，记录测量数值； E. 保存测量报告，完成测量工作并确认； F. 退出测量系统； G. 取走工件。 5.2.3 关机步骤： A. 将测头座A角转到90度，B角转到180度； B. 将Z轴运行至安全位置（不易被触碰的位置）； C. 按下操作盒上的急停按钮，关断电源； D. 退出测试软件的操作界面； E. 关闭计算机； F. 关闭电源。 5.3 注意事项 5.3.1 请勿在计算机安装其他应用软件，以免三坐标操作软件不能正常运行。 5.3.2 在开机前必须检查计算机与主机的连接线、电源插头插座是否正确，有无松动，确认正确后，方可开机。 5.3.3 防止计算机被病毒感染。 5.3.4 严禁用脱脂棉清洗导轨，以防止棉绒进入气浮块中。 5.3.5 保养过程中不能给任何导轨加任何性质的油脂。 5.3.6 禁止在工作台导轨面上放置任何物品，不要用手直接接触导轨工作面。

三坐标测量实验报告

三坐标测量实验报告 姓名：XXX 学号：XXXXXXX 指导老师：XXX 专业：XXXX 2012年11月

一、快速综合检测 利用直接测量法测量给定的被测件 一、实验目的： 1、了解三坐标测量机系统组成和功能； 2、熟悉WTUTOR测量软件； 3、掌握三坐标测量机测量几何参数的基本技能； 4、学会测量数据的处理和零件设计方法。 二、实验要求： 1、根据被测件的特点以及所需测量的几何元素确定测量方案：包括所需的测头数及其标定、零件坐标系的建立等。 2、测量各几何要素，以文件方式输出测量结果。 3、根据测量数据，用AUTOCAD绘制零件图。 4、整理实验过程，编写实验技术报告。 三、实验方案设计： 1、分析被测件的特点和需要测量的几何特征，确定零件装夹方案：被测件的外观形状是长方体, 需要测量的几何特征是位于该长方体上的通孔、阶梯圆柱孔、小孔、阶梯平面和一槽，由于该零件质量较大，故无需装夹，只需平放于测量工作台面上即可。 2、确定工件坐标系：选择零件上通孔所在的直线为Y轴，相对较平整的平面作为XZ 平面，该平面与Y轴交点作为坐标原点，选择与Y轴平行的一个面的法线方向作为X轴。 3、根据被测几何元素，确定测头（1）A：0°，B：0°；（2）A：90°，B：90°； （3）A：90°，B：180°；（4）A：90°，B：-90°；（5）A：90°，B：0°； 4、根据被测参数确定被测元素、关系计算、形位测量等。选择测头在适当的工件坐标系下进行测量，并将测量数据存储到指定文件中。 四、实验步骤： 1、启动机器： 由于三坐标测量系统是一个多机器的复杂系统，所以要注意各机器的开启顺序。首

坐标测量机验收标准

Easson 質量方針：品質第一，創新技術，一流人才完善服務 三坐标测量机验收标准 依据中华人民共和国国家计量技术规范（JJF1064-2000三坐标测量机校准规范） 一、校准条件 1 长度测量标准器:“经校准的量块” 2环境条件 （1）．设备应安装于避光、避潮、避震及无尘恒温室内； （2）．不受腐蚀性气体、可燃气体、油雾和微粒侵袭。 （3）．外接电源220 V，50Hz，可靠接地，接地电阻小于4欧姆，并标配500W UPS 稳压电源。 （4）．温度要求：温度(20±2)℃，温度梯度1℃/m ，温度变化 1℃/h （5）．湿度要求：湿度30%-65% ， （6）. 供气压力： MPa - Mpa (7)．供气流量：100 L/min – 120 L/min 3 环境条件的测量 实验室环境温度应有记录。校准时需检查至当日的一周温度记录。 测量过程中应测量和记录三坐标测量机的温度变化和温度梯度的情况。测量点应不少于4点，分布在不同方向和不同高度。 二、计量性能要求 1. 长度测量最大允许示值误差（MPEE＝±（3+L/300）： 即MPEE = ± (A+L/K) 式中：A——常数项，m，由坐标测量机制造商提供或由用户根据需要确定； L——被测长度，mm;

K——无量纲常数，由坐标测量机制造商提供或由用户根据需要确定； B——MPEE 的最大值，m，由坐标测量机制造商提供或由用户根据需要确定。 三、长度测量重复精度 依据中华人民共和国国家计量技术规范长度测量的重复度必须尊循：人、机、料、法、环；（即同一工件、同点、同位、同方法及同力度）否则影像测量精度； Easson 質量方針：品質第一，創新技術，一流人才完善服務 轴方向 项目次数实际（mm）测量（mm）误差（m）公差＝ ±（3+L/300） m 1400±2400±3400±重复度（m）≤ 1250±2250±3250±重复度（m）≤

三坐标测量机的测头

三坐标测量机的测头

触发式测头是对工件表面进行离散点数据的采集，扫描系统能够连续采集大量表面点的 数据，从而给出关于工件表面形状清晰描述。扫描是在需要描述工件形状或者是测量复杂形状工件时的理想选择。常用测头如下： PH10M可分度机动测座 产品综述： PH10M是功能强大的分度机动测座，能够携带长加长杆和各种测头。具备高度可重复性的动态连接，允许快速的测头或加长杆更换而不需要重新校正。 PH10M特点： - 自动关节固定，可重复测头定位 - 与所有M8螺纹的测头兼容 - 能够携带长达300mm的加长杆 - A 轴105度，B 轴360度，7.5度进位，共720个可重复定位 - 杆固定 PH10MQ/PH10MQH可分度机动测座 产品综述： PH10MQ/PH10MQH，具有紧凑的机构，能够固定在测量机Z轴内部，从而提高了Z向的行程，使得测量空间更大。 PH10MQ/PH10MQH可分度测座，功能强大。能够携带长加长杆和各种高性能测头，SP600M 或者是TP7M。 基于其高重复性和可自动连接，使得在运行过程中自动进行测头和探针的更换，而不需要重新校准(使用ACR1)。

产品特点： - 自动关节固定，可重复测头定位 - 与所有M8螺纹的测头兼容 - 能够携带长达300mm的加长杆 - A 轴105度，B 轴180度，7.5度进位，共720个可重复定位 - 杆固定 PH10T可分度机动测座 PH10T，属于通用的分度式测座。能够实现720个位置的重复定位，从而可完成对于任何工件特征的检测。所有M8螺纹的测头，都能够直接安装在PH10T自身的M8螺纹孔上。PH10T 是PH10系列测座的扩展，采用PHC 10-2控制器，并与其他许多RENSHAW产品兼容。PH10T特点： - 与所有M8螺纹的测头兼容 - 能够携带长达300mm的加长杆 - A 轴105度，B 轴180度，7.5度进位，共720个可重复定位 - 杆固定

计量技术规范

国家计量技术规范目录JJF （截止2014年05月） JJF 1001-2011 通用计量术语及定义 JJF 1002-2010 国家计量检定规程编定规则 JJF 1004-2004 流量计量名词术语及定义 JJF 1005-2005 标准物质常用术语和定义 JJF 1006-1994 一级标准物质技术规范 JJF 1007-2007 温度计量名词术语及定义 JJF 1008-2008 压力计量名词术语及定义 JJF 1009-2006 容量计量术语及定义 JJF 1010-1987 长度计量名词术语及定义 JJF 1011-2006 力值与硬度计量术语及定义 JJF 1012-2007 湿度与水分计量名词术语及定义 JJF 1013-1989 磁学计量常用名词术语及定义(试行) JJF 1014-1989 罐内液体石油产品计量技术规范 JJF 1015-2002 计量器具型式评价和型式批准通用规范 JJF 1016-2009 计量器具型式评价大纲编写导则 JJF 1017-1990 使用硫酸铈-亚铈剂量计测量γ射线水吸收剂量标准方法 JJF 1018-1990 使用重铬酸钾(银)剂量计测量γ射线水吸收剂量标准方法 JJF 1019-1990 60Co远距离治疗束吸收剂量的邮寄监测方法 JJF 1020-1990 r射线辐射加工剂量保证监测方法 JJF 1021-1990 产品质量检验机构计量认证技术考核规范 JJF 1022-1991 计量标准命名规范 JJF 1023-1991 常用电学计量名词术语(试行) JJF 1024-2006 测量仪器可靠性分析 JJF 1025-1991 机械秤改装规范 JJF 1026-1991 光子和高能电子束吸收剂量测定方法 JJF 1028-1991 使用重铬酸钾银剂量计测量γ射线水吸收剂量标准方法JJF 1029-1991 电子探针定量分析用标准物质研制规范 JJF 1030-1998 恒温槽技术性能测试规范

三坐标测量机在进行测量工作前要进行测头校正

三坐标测量机在进行测量工作前要进行测头校正，这是进行测量前必须要做的一个非常重要的工作步骤，因为测头校正中的误差将加入到以后的零件测量中。而在触发式测头校正后的测针宝石球直径要比其名义值小，这使许多操作员感到奇怪，但是要解释原因，可不是一两句话能说清楚的。让我们从校正测头的原理说起。 1、为什么要校正测头： 校正测头主要有两个原因：为了得到测针的红宝石球的补偿直径和不同测针位置与第一个测针位置之间的关系。 三坐标测量机在进行测量时，是用测针的宝石球接触被测零件的测量部位，此时测头(传感器)发出触测信号，该信号进入计数系统后，将此刻的光栅计数器锁存并送往计算机，工作中的测量软件就收到一个由X、Y、Z坐标表示的点。这个坐标点我们可以理解为是测针宝石球中心的坐标，它与我们真正需要的测针宝石球与工件接触点相差一个宝石球半径。为了准确计算出我们所要的接触点坐标，必须通过测头校正得到测针宝石球的半/直径。 在实际测量工作中，零件是不能随意搬动和翻转的，为了便于测量，需要根据实际情况选择测头位置和长度、形状不同的测针(星形、柱形、针形)。为了使这些不同的测头位置、不同的测针所测量的元素能够直接进行计算，要把它们之间的关系测量出来，在计算时进行换算。所以需要进行测头校正。 2、测头校正的原理： 测头校正主要使用标准球进行。标准球的直径在10mm至50mm之间，其直径和形状误差经过校准(厂家配置的标准球均有校准证书)。 测头校正前需要对测头进行定义，根据测量软件要求，选择(输入)测座、测头、加长杆、测针、标准球直径(是标准球校准后的实际直径值)等(有的软件要输入测针到测座中心距离)，同时要分别定义能够区别其不同角度、位置或长度的测头编号。 用手动、操纵杆、自动方式在标准球的最大范围内触测5点以上(一般推荐在7～11点)，点的分布要均匀。 计算机软件在收到这些点后(宝石球中心坐标X、Y、Z值)，进行球的拟合计算，得出拟合球的球心坐标、直径和形状误差。将拟合球的直径减去标准球的直径，就得出校正后测针宝石球“直径”(确切的讲应该是“校正值”或“校正直径”)。 当其他不同角度、位置或不同长度的测针按照以上方法校正后，由各拟合球中心点坐标差别，就得出各测头之间的位置关系，由软件生成测头关系矩阵。当我们使用不同角度、位置和长度的测针测量同一个零件不同部位的元素时，测量软件都把它们转换到同一个测头号(通常是1号测头)上，就象一个测头测量的一样。凡是在经过在同一标准球上(未更换位置的)校正的测头，都能准确实现这种自动转换。 3、校正值比名义值小的原因： 在了解测头校正的原理后，我们就很容易解释测针校正值比名义值小的原因了。 a、触发式测头在原理上相当于是杠杆结构。触测时，必须使传感器能够触发(相当于开关断开)才能发出信号。由于测针(力臂)有一定的长度，所以在测针的宝石球接触标准球后，还要运行一段距离，才能使传感器触发，测针越长这段距离越大。因此造成触发信号的延迟，使拟合球的直径小于宝石球直径和标准球直