三坐标基础知识
三坐标测量基础知识分解
示例一：点构造
圆心（球心）点构造 两直线相交点构造 线2
圆
线1
投影点 偏移点 原 始 点 任一点偏置某一距离
原始点
任一点投影至某一平面
示例二：圆构造
在一个圆锥指定的直 径位置产生一个圆。
同时通过所选的几个元 素拟和产生虚拟圆。
平面和圆锥相交产生 某一高度的截面圆。
示例三：镜像构造
矩 形 阵 列
二、RationalDMIS工作平面
RationalDMIS 在“工作平面”选项里可以选择所需的
面，作为当前的工作平面。“最近的CRD平面”这个窗 口接受从元素数据区拖放平面元素。 计算需要工作平面的元素有：直线元素, 圆元素, 圆弧 元素,椭圆元素, 键槽元素和二维曲线元素；
对于其他所有元素 , 工作平面选择窗口会自动隐藏起
END!
Thank you !
元素名后缀：CIR
圆柱
元素:圆柱 位置:轴线中点
矢量:从下到上
形状误差:圆柱度
最小点数:5
元素名后缀:CYL
圆锥
元素:圆锥 位置:顶点
矢量:从小圆到大圆
形状误差:锥度
最小点数:6
元素名后缀:CON
元素构造
元素构造的意义
元素构造时测量软件测量功能中的辅助模块，便于用户在 测量中由于受测量局限性的影响，而我们有必须得到某些特 定元素所设立的功能操作区，其主要意义如下： 通过已测的元素构造出无法直接测量得到的元素。 构造元素可以是计算辅助元素，也可以是测量结果元素。
有效测头半径
拓展知识—测头颜色含义
根据测头标定前后显示的颜色分类，总共分为5种颜色，分别 为黑色、绿色、蓝色、红色以及灰色，每种颜色都代表测头不 同的含义。
三坐标测量基础知识知识讲解
0.0001
0.0002
0.0002
0.0003
0.0019
0.0038
0.0057
0.0076
0.0077
0.0154
0.0231
0.0309
0.0176
0.0353
0.0529
0.0709
0.0321
0.0642
0.0963
0.1284
6.00
0.0005 0.0115 0.0463 0.1058 0.1925
Z
10
Y
5 10
5
X
0 | | | | 5 | | | |10
校正坐标系
校正坐标系是建立零件坐标系的过程。通过数学 计算将机器坐标系和零件坐标系联系起来。
1、零件找正
找正元素控制了工作平面的方向。
2、旋转轴
旋转元素需垂直于已找正的元素，这控制着轴线相对 于工作平面的旋转定位。
3、原点
定义坐标系X、Y、Z零点的元素。
2维/3维: 3维
输出 X = 5 Y = 5 Z = 5
Y
5
基本几何元素
直线 Z
最小点数: 2
位置:
重心
矢量: 第一点到最后一点 5 2
1
Y
形状误差: 直线度
2维/3维: 2维/3维
5
输出 X = 2.5 I = -1 Y=0 J=0 Z=5 K=0
X
5
基本几何元素
圆
最小点数: 3
位置:
中心
矢量*: 相应的截平面矢量
Y = 2.50 J = 0.000
Z = 3.33 K = 0.707
3
X
5
基本几何元素
三坐标测量基础知识解读
一个平面和一个圆锥、 圆柱或球相交产生一个 圆。
输入:
圆锥1 平面1
元素的尺寸及公差
尺寸公差与形位公差
尺寸公差：
最大极限尺寸减最小极限尺寸之差。
形位公差：
零件形状差异产生的形状误差和位置差异产 生的位置误差统称为形位误差。
尺寸公差实例
圆的常规公差
25.4 ± .12
0.24
0.24 25.4 ± .12
什么是工作平面 工作平面用来定义2D元素数学计算的平面，在测 量时，元素计算和探头补偿中使用工作平面。 Z+ XYZY+ X+
工作平面 例：XY工作平面测量圆元素
90 deg
135 deg 45 deg
180 deg
0 deg
+Y
225 deg 270 deg
315 deg
+X
工作平面 例：平面元素做工作平面测量圆
Bonus
0 0.10 0.20 0.30 0.40
MMC
0.15 0.25 0.35 0.45 0.55
30
A 40
最大实体条件
位置公差解析
下图显示了为什么两个点距离相同但不是每个都在公差之内。 超差
位置度公差带
合格
位置度产生一个圆形公差带，它能很好地判断特征元素的配合关系。
公差标准项目符号
接触器断开
测头校正
测头校正的意义
测头校正对所定义测头的 有效直径及位置参数进行 测量的过程。为了完成这 一任务，需要用被校正的 测头对一个校验标准进行 测量。
未知直径和 位置的测头
已知直径并且可以 溯源到国家基准的 标准器。
测头校正的过程
在实物基准的每个测量点 的球心坐标同它的已知道 直径比较。有效的测头直 径是通过计算每个测量点 所组成的直径与已知直径 的差值
三坐标测量员应该了解的三坐标测针常识总结
三坐标测量员应该了解的三坐标测针常识总结三坐标测量员应该了解的三坐标测针常识总结三坐标测量员应该了解的三坐标测针常识总结一：什么是三坐标测针测针是三坐标策略系统的组成部分，它与被测工件接触，使测头机构产生位移。
所产生的信号经处理得出策略结果。
被测工件的外形特征将决定要采用的测针类型和大小。
在所有情况下，测针的最大刚性和测球的球度都至关重要。
为了达到这一要求，Renishaw的测针杆按照严格的标准在数控机床上生产。
我们格外注意保证测针刚性最高，同时测针质量经过最优化处理以适用于Renishaw的各种测头。
Renishaw原产测球是按最高标准制造，保证与测针杆的链接能达到最佳的完整性。
如果您使用的测球球度差、位置不正、螺纹公差大、或因设计不当使测量时产生过量的扰度变形，则很容易降低测量效果。
为了确保您采集的数据的正确性，请务必从Renishaw原产的全系列测针中指定和选用测针。
二、三坐标测针的专业术语：总长度：雷尼绍对测针总长度的标准定义，是从测针的后安装端面到测球中心的长度。
有效工作长度：有效工作长度是在零件发现方向测量时从测球中心道测针杆与被测目标干涉点之间的距离。
三、如何正确选择测针1、尽量选用短测针测针弯曲或变形量越大，精度月底，使用近可能短的测针2、尽量减少接头每增加一个饿着呢的测杆的链接，便增加了一个潜在的弯曲和变性点。
所以使用中应尽量减少三坐标测针的组件数。
3、选用的测球直径要尽量大一是这样能增大测球、测针杆的距离，从而减少由于碰撞测针杆所引起的误触发。
其次测球直径越大，被测工件表面光洁度的影响越小。
查看更多三坐标技术知识请到:扩展阅读：三坐标测量技术小结三坐标三坐标测量机，它是指在一个六面体的空间范围内，能够表现几何形状、长度及圆周分度等测量能力的仪器，又称为三坐标测量仪或三坐标量床。
三坐标测量机的工作原理:任何形状都是由空间点组成的,所有的几何量测量都可以归结为空间点的测量,因此精确进行空间点坐标的采集,是评定任何几何形状的基础。
三坐标测量基础知识
度、圆度、圆柱度、平行度、垂直度、倾斜度、位置度、同轴
（心）度、对称度、圆（全）跳动等形位公差。
本章知识要点
测头标定的原理及意义。
余弦误差产生原因及避免方法。
构建坐标系的意义及对3-2-1法的理解。
工作平面的理解及掌握其适用场合。 基本几何元素的最少点数及矢量方向记忆。 元素构造的意义及其功能应用。 元素尺寸偏差及形位公差的理解。
示例一：点构造
圆心（球心）点构造 两直线相交点构造 线2
圆
线1
投影点 偏移点 原 始 点 任一点偏置某一距离
原始点
任一点投影至某一平面
示例二：圆构造
在一个圆锥指定的直 径位置产生一个圆。
同时通过所选的几个元 素拟和产生虚拟圆。
平面和圆锥相交产生 某一高度的截面圆。
示例三：镜像构造
矩 形 阵 列
法向矢量 实际接触点
期望接触点 导致的误差·
坐标系
一、测量机的坐标空间（MCS）
测量机的空间范围可用一个立方体表示。立方体的每 条边是测量机的一个轴向。如下图所示，X轴为左右指向， Y 轴为前后指向，Z 轴为上下指向，三条边的交点为机器的 原点。
Z
Y
原点
X
二、建立零件坐标系的意义
a、通过建立零件坐标系，限制被测工件的6个自由度；
b、添加新测头角度后
c、添加加长杆后
d、测针更换过后
e、标定结果超差时
f、标定数据过期时
矢量与余弦误差
一、矢量的定义
矢量可以被看做一个带有箭头的单位长度直线，I 方向
在X轴，J方向在Y轴，K方向在Z轴。矢量I、J、K值介于1和
-1之间，分别表示与X、Y、Z夹角的余弦。 在三坐标测量中矢量精确指明测头垂直触测被测特征 的方向，即测头触测后的回退方向。 Z (+k) Y (+J )
三坐标基础知识
一、机器的组成
1、主体 alpha 20.33.10(长.宽.高)
2、控制系统
3、探测系统
4、软件 PC-DMIS CAD模块
二、软件的应用
1、测头的选择
（1）打开软件---新建（毫米）
（2）插入---硬件定义---测头（在没有弹出测头校验对话框时选择）
测头的定义：测座（PH10MM）+转接（egCONWERT30MM_TO_M8THRD）+（加长杆）+测头（由传感器和吸盘组成）（PROBE_TP20）+(加长杆)（EXTEN20(10)MM）+测针（TIP4BY20MM）如图（1-1）
<注意：加长杆+测针<=60mm>
图1-1
2测头校验
(1)添加角度
（2）测量
默认选择---测量。
三、建立零件坐标系
3-2-1法建立坐标系
面-线-点、面-圆-圆、面-面-面
建立坐标系的三个步骤：零件找正，旋转轴，设置远点。
1、测量平面，找正零件，即确定第一轴线。
2、有了第一轴线和参考平面就可以进行建立坐标系的第二步：旋转轴来确定第
二轴。
3、再以第一步的找正后的平面来定坐标原点。
（1）面-线-点法建立坐标系
按照以上的步骤：
（2）面-面-面法建立坐标系（对一般的模具都是用这一方法）
！、第一先要关于平面的找正然后再开始建立坐标系
三、自动测量
特殊的地方：
1圆柱：内圆柱长度向下为正
外圆柱长度向下为负
2圆锥：内圆锥长度向下为负
外圆锥长度向下为正
3圆：内圆深度向下为正
外圆深度向下为负
潘学义 2012.3.5。
三坐标基础知识
三坐标基础知识摘要：本文介绍了三坐标测量中的基础知识，包括三坐标测量原理、常用术语以及数据处理方法。
三坐标测量是一种精确测量技术，可以用于测量物体的尺寸、形状和位置等参数，广泛应用于制造业、汽车工业以及航空航天等领域。
1. 引言三坐标测量是一种基于数学几何和物理原理的测量方法，通过测量物体在三个坐标轴上的位置，来确定物体的尺寸、形状和位置等参数。
三坐标测量广泛应用于工程领域，是一种非常重要的测量技术。
2. 三坐标测量原理三坐标测量的原理基于数学几何和物理原理，通过测量物体在三个坐标轴上的位置，来确定物体的尺寸、形状和位置等参数。
三坐标测量仪通常由测量头、测量座和计算机等组成。
测量头可以在三个坐标轴上移动，并进行测量。
测量座是测量头的支撑，提供稳定的测量环境。
计算机负责收集、处理和分析测量数据。
3. 常用术语在三坐标测量中，常用的术语包括：- 坐标轴：在三坐标测量中，使用的是直角坐标系。
通常用X、Y和Z分别表示水平、垂直和深度坐标轴。
- 测量范围：指测量仪器可以测量的最大范围。
测量范围通常由测量仪器的移动范围决定。
- 测量精度：指测量结果与真实值之间的差异。
测量精度越高，测量结果越准确。
- 测量误差：指测量结果与真实值之间的偏差。
测量误差可以由仪器本身或环境因素引起。
4. 数据处理方法三坐标测量得到的数据通常需要进行处理和分析。
常用的数据处理方法包括：- 数据过滤：将无效数据或异常数据从测量数据中排除。
- 数据平滑：通过数据平滑方法，去除测量数据中的噪声和波动。
- 数据拟合：使用适当的数学模型，对测量数据进行拟合，从而得到更精确的结果。
- 数据比对：将测量数据与标准数据进行比对，评估测量结果的准确度。
- 数据分析：对测量数据进行统计和分析，得出结论和决策。
5. 应用领域三坐标测量在制造业、汽车工业以及航空航天等领域有着广泛的应用。
以下是三坐标测量在这些领域的一些应用。
- 制造业：三坐标测量可以用于检测制造过程中的零件尺寸和形状等参数，保证产品质量。
三坐标基础知识08.11
设备介绍
• 温泽悬臂式三坐标测量机是典型的机械、 光学、电子技术和计算机融为一体的高 精度、高效率的自动化检测设备，该主 机为四悬臂测量结构，导轨和工作平板 为同一整体，两者实现严格的数学建联 关系， 测量范围：X轴=8000mm，Y轴 =3000mm，Z轴=2500mm； Y轴单臂伸出测量范围为1600mm，每 相对两臂之间有100mm的测量重叠范围。 单臂单轴精度【U1=30+（L/35）um】 ≤ 90um 空间精度【U3=40+（L/25）um ≤110um全量程不超过120um。 联机空 间精度【U3=70+（L/20）um】 ≤120um全量程不超过170um ；（根据 VDA/VDE2617标准）具有自动温度补 偿功能（每轴至少两个温度传感器） ； 工作平台为进口铸铁平台，与地面齐平; 平台负载约29吨，分辨率：0.5um;通用 性强，测量尺寸范围广，检测质量稳定， 数据处理功能强；主要用于测量驾驶室 焊接夹具、驾驶室焊接总成及焊接分总 成、各种车型的冲压件、标准样件等。 该设备具有自动加减速、测头保护、防 止碰撞及运动轨迹管理功能。
• 测量线的时候都要 投影到一个面上。
回目录页
球的测量
• 球的测量至少要4点，一 般都测量5点。 • 通过测量得出的数据可以 看出球的直径与半径尺寸。
回目录页
圆柱的测量
• 测量一个圆柱至少要测量
6点且前3点要在一个圆上， 后3点也要在一个圆上。
• 测量一个圆柱的结果，可
以得到一个圆柱的直径与 半径以及一根轴线。
回目录页
点的测量
•点的测量方法。
•点的补偿方向。
回目录页
几何元素的测量
线的测量
• 至少测量两点形成 一条线。 • 测量线的时候都要 投影到一个面上。
三坐标建立坐标系基础知识培训
05 三坐标测量机维护与保养
日常维护
每日开机前检查
确保三坐标测量机的工作环境清 洁、无尘、无振动，检查设备表
面是否有损伤或异常。
设备表面清洁
使用干燥的微纤维布轻轻擦拭设 备表面，保持清洁。
设备周围环境整理
保持工作区域整洁，避免杂物堆 放，以便于设备散热和维护。
定期保养
每周润滑
对三坐标测量机的导轨、丝杠等运动部件进行润 滑，确保设备运行平稳。
每月清洁
使用专业清洁剂彻底清洁设备表面和内部，保持 设备整洁。
每季度检查
对设备的精度和稳定性进动不顺畅
可能是润滑不足或导轨、丝杠等部件磨损，需要进行润滑或更换。
测量结果误差大
坐标原点选择
在实际应用中，可以根据需要选择不 同的坐标原点，但一旦选定，应保持 一致。
坐标原点是固定的，不随物体位置的 变化而变化。
03 三坐标建立坐标系方法
建立坐标系步骤
确定工件原点
根据工件图纸或工艺要求，确 定工件上的一个基准点作为原
点。
确定测量原点
在测量机上选择一个固定的基 准点，作为测量坐标系的原点 。
记录坐标系参数
手动输入工件原点的坐标值和测量 方向的角度值，记录为工件坐标系 参数。
自动建立坐标系
自动识别工件原点
自动确定测量方向
通过测量机的自动识别功能，自动识别工 件上的基准点作为原点。
根据工件图纸或工艺要求，自动确定测量 坐标系的X、Y、Z轴方向。
自动建立坐标系
记录坐标系参数
通过测量机的自动移动和旋转功能，自动 将工件原点与测量原点重合，并调整测量 方向与工件坐标系一致。
坐标轴定义
三坐标基础知识及数据应用
7.设备状况
• 青岛整车质量科目前具备一台卡尔蔡司双悬臂测量机，其测量 范围为2.5*1.6*6，精度为0.02mm
上汽通用五菱青岛分公司
SGMW-QD-CMM
8.其他公司设备
上海大众三厂测量车间
SGMW-QD-CMM
9.数据应用
• 整车坐标系
• X向----观察者坐在驾驶位置上，X轴以前轮中心为分界，前负后正； • Y向----观察者坐在驾驶位置上， Y轴以汽车对称中心为分界，左负右正； • Z向----观察者坐在驾驶位置上， Z轴以地板下表面或纵梁上表面为分界，上正下负
• 超差----尺寸超出了产品标准规定的公差范围，计算公式：1、 实测值小于尺寸下限时，超差=偏差-公差下限；2、实测值大于 产品尺寸上限时，超差=偏差-公差上限；
• 合格率=在公差范围内的特征总数/总测特征数
SGMW-QD-CMM
9.数据应用
标准差： 标准差（Standard Deviation） ，也称均方差（mean square error），是各数据偏离平均 数的距离的平均数，它是离均差平方和平均后的方根，用σ表示。标准差是方差的算术 平方根。标准差能反映一个数据集的离散程度。平均数相同的，标准差未必相同。
SGMW-QD-CMM
谢谢
SGMW-QD-CMM
；
• 右手定则
• 面对整车，用你的右手拇指指向Z正的方向找到第三轴，食指指向X正的方向找到第 一轴，中指指的方向就确定了第二轴的方向。
SGMW-QD-CMM
9.数据应用
• 偏差----实测值与理论值的差值；X向偏差为正表示测点向后偏 移，Y向偏差为正表示测点向右偏移，Z向偏差为正表示测点向 上偏移；
三坐标基础知识
应用领域与前景
汽车制造
用于检测发动机、变速器、车身等关键零部件的尺寸和形状精度 。
航空航天
用于检测飞机发动机、机翼、尾翼等复杂零部件的几何精度。
模具制造
用于检测模具型腔、型芯等关键部位的尺寸和形状精度。
应用领域与前景
机床制造
用于检测机床主轴、导轨等运动部件的位置精度和动态性能。
前景展望
随着智能制造、工业4.0等概念的提出和实施，未来三坐标测量机将朝着更高精 度、更高速度、更智能化方向发展。同时，随着新材料、新工艺的不断涌现和应 用领域的不断拓展，三坐标测量机的市场需求将持续增长。
误差分析与质量控制
对拟合后的曲面进行误差分析，判断 其是否满足设计要求，并实施相应的 质量控制措施。
自动化生产线上的在线检测
生产线集成 将三坐标测量机集成到自动化生 产线中，实现生产过程中的在线 检测。
数据追溯与报告生成 对生产线上的检测数据进行追溯 和记录，生成相应的质量报告和 统计分析结果，为生产管理提供 决策支持。
数据处理
对采集的数据进行滤波、平滑、拟合等处理 ，以消除误差并提高数据质量。
数据输出
将测量结果以图形、报表等形式输出，供用 户参考和使用。
03
三坐标测量机操作与维护
操作规程与注意事项
操作前准备
熟悉三坐标测量机的结构、性能、操作方法及测量原理， 检查设备状态是否良好，确保测量机处于正常工作状态。
操作规程
评定指标
包括定位精度、重复定位精度、探测 误差、测头半径补偿误差等。
评定方法
采用国际标准或国家标准规定的测试 程序，使用标准球、标准环规等器具 进行测试。
校准原理及步骤
校准原理
通过测量已知几何形状和尺寸的标准 件，比较测量结果与标准值的差异， 从而确定测量机的误差。
三坐标测量基础知识
Z = 3.33 K = 0.707
Probe Dia Angle Error
1.0° 5.0° 10.0° 15.0° 20.0°
0.5
0.0000 0.0010 0.0039 0.0088 0.0160
1.00
2.00
3.00
4.00
Magnitude of error introduced by not probing normal to surface
三坐标测量基础知识
课程培训目标
了解测头的工作原理 掌握为什么且如何进行测头校正 了解矢量在测量中的作用 掌握三坐标为什么且如何建立坐标系 掌握三坐标如何进行元素测量、构造及公差
评估
测头
探测系统是由测头及其附件组成的系统，测头是测量机探 测时发送信号的装置，它可以输出开头信号，亦可以输出与探 针偏转角度成正比的比例信号，它是坐标测量机的关键部件， 测头精度的高低很大程度决定了测量机的测量重复性及精度； 不同零件需要选择不同功能的测头进行测量。
扫描测头
触发测头
测座
RTP20 测座的A角以15 ° 分度从0 °旋转到 90 °， B角以15 °
分度从－180 °旋转 到180 °。
B 角旋转 A 角旋转
触发式测头的原理
TP20机械测头 包括3个电子接触
器，当测杆接触物体使 测杆偏斜时，至少有一 个接触器断开，此时机 器的X、Y、Z光栅被读 出。这组数值表示此时 的测杆球心位置。
◆ 计算需要工作平面的元素有：直线元素, 圆元素, 弧Leabharlann 素,椭圆元素, 键槽元素和曲线元素；
◆ 探头补偿需要工作平面的元素有：点元素和边界点元素；
三坐标基础知识
三坐标基础知识1.基础理论1.1 什么是坐标测量机由三个运动导轨，按笛卡儿坐标系组成的具有测量功能的测量仪器，称为坐标测量机，并且由计算机来分析处理数据（也可由计算机控制，实现全自动测量），是一种复杂程度很高的计量设备。
1.2 坐标测量机的原理是什么几何量测量是以点的坐标位置为基础的，它分为一维、二维和三维测量。
坐标测量机是一种几何量测量仪器，它的基本原理是将被测零件放入它容许的测量空间，精密地测出被测零件在X、Y、Z三个坐标位置的数值，根据这些点的数值经过计算机数据处理，拟合形成测量元素，如圆、球、圆柱、圆锥、曲面等，经过数学计算得出形状、位置公差及其他几何量数据。
1.3 坐标测量机的特点及主要用途是什么从理论上讲，坐标测量机的特点是高精度（达到µm级）、高效率（数十、数百倍于传统测量手段）、万能性（可代替多种长度计量仪器）。
因而多用于产品测绘，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）以及各种类型的测头系统等,能完成多种复杂零件的测量，还可以与计算机辅助设计连用，与加工设备连用等，用于产品的检验（形位测量、复杂型面的测量、工夹具模具测量、与CNC机床或柔性生产线在线测量），因此坐标测量技术已经在工业质量保证中找到了自己的特定地位。
使用坐标测量机可以解决困难的测量问题，提高工作效率，并且节省专用夹具的制造，贮存，维修等工作。
尤其在现代工业向高度自动化发展的今天，将CAD/CAM技术应用于测量机一一加工中心联机系统，测量机一－计算机工作站一一数控机床（生产线）的联机系统将得到进一步的推广，在新产品开发和计算机管理的自动生产线上，测量机的使用将越来越多越来越广。
1.4 坐标测量机的主要结构有哪几种形式，各有何优缺点从结构形式上分，主要分为桥式、悬臂式、水平臂和龙门式（也称门架式）。
三坐标基础知识介绍
拟合
拟合是用途最广泛的一
种建坐标方法，多用于
优化坐标系。前面提到
旋转
元
的1面2点，特征值法，
素 控
三点法都是拟合的一种
平移
制
方
，通过拟合我们可以得
向
到同样的坐标系。一般
要求更改坐标系对零件
进行调研时我们会采用
拟合。这里的元素都要
有理论值。
拟合原理及常见问题
拟合时建议大家遵守以下两点： 1、拟合坐标系实际上也是一个建立新坐标系的过程，因此不能将被 考察的元素列入拟合的范围。要确认参与拟合的元素都是基准元素。
2、非接触式测量： 被测物体表面不能是玻璃、透明体等对光束会
产生折射反射或透射的物体
汽车行业常见的三坐标测量设备
桥式，龙门式，双悬臂多用于测量产品，钣金件或整车。需要恒温
（20±2℃），可手动也可自动进行测量。适合批量零件的监控。 精度0.02-0.05
龙门 双悬臂
桥式
汽车行业常见的三坐标测量设备
F.F
投影平面
平面的测量
平面通常作为也被用作基准元素，实际零件上很常见。 测量一个平面最少需要在平面上测量3个点。一般情况测 量4个点，在需要测量平面度的时候要尽量平均分布在平 面的各个角落，数量尽可能的多。 如用平面做基准元素，尽量选择不需要料厚补偿的那面。
矢量方向 F.F
圆的测量
圆也可用作基准元素，实际零件上很常见。测量一个圆最少需要在圆 上测量3个点。形状公差（圆度）至少4点才能计算。
3点法
此类型的参考系基于测量三个已经知道的理论位置的元素( 球或圆或点...) 一般用于利用基准孔或基准球来建坐标。 当点用来计算坐标系时, 一般是构建的点。 直接测量的点不能用来构建坐标。 实际和理论的任何偏差都会分散到三个元素内。 基准元素同向偏差之和为0。也是拟合的一种。 例如： 坐标值 SPHE1 : X=60, Y=-20, Z=-20.
三坐标基础知识
三坐标基础知识三坐标是一种用于测量物体形状和位置的技术。
它使用三个坐标轴来描述一个点的位置，这三个坐标轴通常分别为X、Y和Z轴。
三坐标技术在工程、制造和测量领域应用广泛，它可以精确地测量物体的尺寸、形状和位置，并可用于质量控制、产品设计和线路布局等方面。
在三坐标测量中，引入了坐标轴的概念，其中X轴是水平方向，Y轴是垂直方向，Z轴是垂直于X和Y轴的方向。
这三个坐标轴分别用于测量物体的长度、宽度和高度。
通过测量物体在三个坐标轴上的坐标值，可以准确地确定物体的位置和尺寸。
三坐标测量通常使用三坐标测量机进行。
三坐标测量机是一种精密测量设备，它由铁床、机械臂和测量探头组成。
铁床提供了一个稳定的测量平台，机械臂可以在三个坐标轴上移动，测量探头用于测量物体的表面。
在进行三坐标测量之前，需要先进行校准。
校准是将测量机的坐标系与真实世界坐标系对齐的过程。
校准通常使用标定球或标定块来进行，这些校准工件具有已知的尺寸和坐标值。
通过与校准工件的比较，可以确定测量机的误差，并进行误差补偿，以提高测量的精度。
三坐标测量的精度主要取决于测量机的精度，同时还受到环境条件、操作人员技术水平和测量物体的特性等因素的影响。
为了提高测量精度，需要注意以下几点：1.保持良好的环境条件：三坐标测量需要在稳定的环境条件下进行，避免温度、湿度和振动等因素对测量结果的影响。
同时，还需要保持测量机的清洁和正常运行状态。
2.熟练操作三坐标测量机：操作人员应熟练掌握三坐标测量机的操作方法和测量软件的使用，避免操作错误和误解测量结果。
在进行测量之前，还需要对测量工件的特性和形状进行了解，以确定合适的测量方法和参数设置。
3.定期维护和校准测量机：三坐标测量机需要定期进行维护和校准，以保持其精度和稳定性。
维护工作包括清洁、润滑和部件更换等，校准工作包括误差补偿和坐标系校准等。
三坐标测量的应用范围很广，包括机械制造、汽车制造、航空航天、电子设备等领域。
在机械制造中，三坐标测量可用于检验零件的尺寸和形状是否符合要求，在汽车制造中，三坐标测量可用于测量车身件的位置和间隙，在航空航天中，三坐标测量可用于测量飞机零件的尺寸和形状，在电子设备中，三坐标测量可用于测量电子元器件的位置和高度等。
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测座——转接头——传感器——吸盘——加长杆
（可不装配）——测针
3）、定义测头文件
定义测头文件名称时软件规定必须以英文 字母开头例如：A310
原则上字母开头后就行，但为了便以直观
的知道加长杆和测针的装配情况，最好将
名称命名成可表达出软件中测头装配的情况 的样式，例如：TP4BY40，“4”表示测头 宝石球直径，“40”表示测针加加长杆总长 度。我司两台爱德华三坐标设备测座、转接
4、软件中测座、测头、加长杆、测针设置正确（测杆 长度输入正确），测头使用位置定义正确（避免使 用时发现缺项，宁多无少）。标准球直径输入正确 （必须是校准证书或合格证中的真实值），测头校 正速度设置与测量时一致。
5、单个测头位置校正，注意观察测针直径和标准偏差， 测针直径应与平时校正相近且重复性好，标准偏差 尽量小，（测头前加长杆长时，直径小，偏差大）。 6、多个测头位置校正时，除要观察以上结果外，还要 用校正后的各个测头位置测量标准球，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。 7、如果以上校正过程中数值相差比较大，应重点检查 测座、测头、测针、标准球的安装是否牢固和清洁。
转接头
传感器 吸盘 加长杆和测针
软件中定义测头文件时为： PH10MQ——PAA1x32_TO-M8——TP20_TOAG——TP20-SF-M2——EXTEN(加长杆，可 无）——BALL(测针) 例如定义TP4BY40测头文件： PH10MQ PAA1X32_TO_M8 这部分唯一 TP20_TO_AG TP20-SF-M2 M2_3X20_M2 M2_4X20
应重点关注
1.观察产品的形状和检测部位确定装夹方式
尽可能在一次装夹中全部检测
2.根据各产品的检测部位的不同，选择合适的测
针角度，尽可能的与被测平面垂直或孔的轴线平
行，避免碰杆和余弦误差
3.对于测量带角度的孔时要按图纸给出的角度计
算出矢量方向再进行检测，这样可以获得较理想
的截面圆，并且用圆柱进行测量这样才 可以获得孔的角度，两截面圆之间的距 离尽量拉开（2到3个截面）。 4.测量一个平面的角度时，沿倾斜方向进 行采点点之间的距离尽量拉开，使围成 的多边形面积尽可能的大5.检测平面度 时，缸盖、缸体、歧管的气道、油道、
一、三坐标启动加电 1）、步骤 检查气源气压，打开气源开关，检查干燥 机是否正常工作松开控制柜、测量机、操作盒 上的急停开关，打开控制柜上的电源总开关， 检查操作杆换向键指示灯是否亮起，打开计算 机显示器开关，打开计算机主机，检查三联体 气压是否在0.5Mpa，打开AC-DIMS软件
进行回零操作。
当气压低于0.38Mpa时各轴将抱死，此时不要试图 移动各轴。等待气压恢复正常后，方可正常使用。
1)、 测头装配的注意事项
测头装配要根据我们测量机当前测头测
座系统的实际情况进行装配，千万不可在
不确定当前测量机配备情况的前提下随意
在软件中定义测头文件，否则将无法进行
后面的测头校正。
2)、测头测座系统各部分名称
8.建立坐标系时尽量让工件坐标系的方向与机 器坐标系方向一致，避免在编程中出现混论， 遵循笛卡尔坐标系原则。 9.所有程序建立坐标系时，一定要有粗建坐标 系和精建坐标系，测量结果一定要在精建坐标 系下进行，可最大限度的减少人工干预对测量 结果的影响。 10.编程中理清思路，想好测量顺序，减少移动 路线和测针角度更换的次数，提高可对每个 气道、油道、水道周边分布4到8个点其余部分 按正常采点进行检测。 5.对于带角度的孔无论是测量圆还是圆柱都要 用正确的矢量去检测，可减少误差。 6.所有程序编制和测量都要保证在稳定可靠的 装夹中进行，不能出现晃动。 7.所有程序的编制和测量必须在正确理解图纸 表达意思的前提下进行，避免检测结果与图纸 不符。
到同一个测头下（1号测头）A0B0。
所以校正测头前，应进行以下检查，确认测头硬 件部分可靠，避免返工。 1、 确认测座安装方向与测量机坐标轴方向一致， 如果拆卸了测座，要进行找正。
2、测座固定牢靠，测头、测针的安装牢靠（安装 应使用工具），宝石球清洁、无破损，加长杆 安装长度与测头或吸盘的负载能力协调。 3、标准球与台面(或支撑）固定牢固，各连接关 节紧固。球体无损伤，表面清洁。
加长杆和测针型号可根据实际需要在软件 中自行定义。 5）、测针校正 测针校正步骤 1.设置辅助参数 辅助参数包括： a.标准球坐姿，即：标准球的朝向，是朝Z正， Y正，还是X正方向或者其他方向。一般
情况为竖直放置，即朝Z正方向。 b.形状误差，一般选择默认0.025不做修改 C.标准球直径，根据标准球校准证书的实测 值进行设置，我司两台爱德华设备标准球直 径分别为25.0023和25.0027 2.定球 定球：确定标准球在机器坐标系下的空间位 置便以测头校正 定球只能用软件默认的测头文件名称的装配 进行校正，否则无法完成定球操作。默认的 测头文件名称为“DEFAULT”，装配可自行 定义。
3.校验结果的观察和重点关注对象 校验结果应重点查看测头校验完成后的各角 度校验后的实际半径、半径差和形状误差， 正常校验结果是测头校验的实际半径比理论 半径小，这是三坐标测头延迟误差造成的， 是不可避免的误差。 形状误差正常情况不会超过0.003，超过 0.003最好对该测头进行重新校验，这部分 误差同测头半径一样，最终将计算到后面的 测量中。半径差不超过0.002
头、传感器、吸盘均相同。
测座型号：PH10MQ
转接头型号：PAA1x32_TO_M8 传感器型号：TP20_TO_AG
吸盘型号：TP20_SF_M2(标准测力)
这些参数可在设备的测头测座部分查看得到
4）、装配顺序
装配顺序为：测座——转接头——传感器——吸盘——加
长杆（可不装配）——测针
测座
定球时将测头角度转到A0B0，在标准球顶部大致 中心位置采一个点，单击屏幕上的确定按钮，此 时软件开始自动进行定球操作，直到软件提示 “定球成功”，完成定球 3.测头角度校验 为什么要校验测头？
1、使软件得到测针宝石球的“等效直径”，自动 进行“测头半径的补偿”。 2、使软件建立不同测头位置的关系矩阵，使我们 调用不同测头位置进行测点时，都通过矩阵转换