三次元的介绍及操作方法

三次元的介绍及操作方法

一、三次元的介绍

三次元一指三坐标测量机，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。三坐标测量仪可定义为“一种具有可作三个方向移动的探测器，可在三个相互垂直的导轨上移动，此探测器以接触或非接触等方式传送讯号，三个轴的位移测量系统（如光学尺）经数据处理器或计算机等计算出工件的各点坐标(X、Y、Z)及各项功能测量的仪器”。三坐标测量仪的测量功能应包括尺寸精度、定位精度、几何精度及轮廓精度等。

三次元示意图

二、三次元的原理

三次元坐标系统就像一个立体的地图，地图的上缘由左到右标示着 A B C D ….等区分，地图的左缘由上到下标示着由 1 2 3 4 ….等区分再加上海拔高

度的标示，这字母/数字/高度的结合就称作三坐标，相对于此立体地图来说，此三坐标的结合就能清楚地在地图上显示出所代表的位置点。其作业原理跟手指搜索地图坐标的原理很相似，由三个轴向形成量床的坐标系统，由探头来量测工件的位置点，每个量测点在工件的坐标上都是独一无二的位置。所以三次元量床就是结合这些量测的点来形成工件的几何元素，且每一元素都代表着在工件上的每一个相关位置。

名称解析：

几何元素：绝大部分的工件都是加工后，由几个简单的几何元素所组

成的。主要的元素（点，线，圆孔，平面，圆柱，圆锥球

等等）都被称为几何元素。

可量测的几何元素：即可用接触探头直接碰触到这些几何元素的表面的为可量

测的几何元素。

需建立的几何元素：即距离，对称线（点），交点，角度，投影面等这些几何元

素就称之为需建立的几何元素。

三、三次元操作步骤

1.建立三坐标（系统会默认一个三坐标）

2.用标准件对坐标进行校验。

3.在量测工件上选取几何元素。

4.对几何元素进行量测。

5.收集数据信息。

四、操作注意事项

1．以探针去碰触工件时应尽可能与工件的被测量面保持垂直的方向。

图1

图2

正确有效的使用探针来碰触量测工件，可以避免掉许多量测上不必要的误差的产生。但是在实际碰触取点时，至少需保持与垂直面角度在±30°以内。以防止探针打滑而造成量测的重复精度不佳的情况产生。再借助系统的探针补偿来实现数据的准确性。

图3

2．注意探针的有效长度，以避免因长度不够而造成测量上的很大的误差。

图4

五、三次元的优点

从机械上讲，坐标测量机（三次元）的优点有：

1、科技进步的关键－－坐标测量机因为科学技术的进步，使得坐标测量机实用

化，并具备多种测量功能。科技进步的关键如下：气浮轴承，各坐标轴移动面使用气浮轴承，使得测头移动顺畅，可以很精确得移动测头；光学线性尺，配合安装于机器坐标系上的三线光学线性尺，可以很精确得获得坐标测量值；

再加上“广州太友科技公司”提供的量测软件系统，进一步增加了三坐标测量机的数据分析及监控报警等功能。因为上述三项的科技进步成果，使坐标测量机具备了优越的测量功能。

2、坐标测量机的优点如下：

A、探测头可以在空间沿X、Y、Z三个轴向移动，其们置以直角标或极坐标

表示。

B、工件立方体的五个面皆可测量，无需变换工件位置，若加装适当夹具及

特殊测头，第六面亦可测量。

C、坐标测量机的操作和测量工作，不需要特殊的技术即可胜任

D、可以在任何的位置，设定工作坐标系原点，并且以间接主算法计算出测

量结果，增加测量的功能与使用弹性。

E、以电脑数据处理机，快速准确的计算出测量值，配合教导程式使坐标测

量机的测理工作自动化。

F、取代传统测量方式，提高检验准确度，并且对于高精度产品，可以百分

之百检验。

G、复杂的工件与测量困难度高的工件，皆可以作精确的测量。

H、大幅减小检验时间、检验费用、检验人力，增加测量效率。

以上主要是对三次元的介绍以及操作方法等内容的介绍，如需了解更多三次元量测软件方面的知识，可查看：

三次元测量机数据分析及监控系统解决方案：

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