精密尺寸测量仪器知识介绍

精密尺寸测量仪器知识介绍

一、精密尺寸测量仪器概念

所谓的精密测量就是以微米为计量单位的测量技术，它是随着高标准的工业设计对加工制造行业提出越来越高的技术要求而形成的。所谓的尺

寸就是以几何元素点、直线、线段、圆、圆弧、角、面、球体等为基本要

素的几何关系。所以精密尺寸测量仪器就是以满足精益求精的设计及加工

制造的要求而形成的计量分析管控这种几何关系的仪器。

二、精密尺寸测量仪器分类

精密尺寸测量仪器种类很多，但大致可以分成接触式精以测量仪器和非接触式精密测量仪器。接触式精密测量仪器以三坐标为主，并衍生出一

维高度计和二维高度计。非接触式精密测量仪器早期以投影测量仪为代表，但是随着计算机软件技术和高像素光感传感器的飞速发展，投影测量仪逐

渐被淘汰，从而形成新的代表仪器——二次元影像测量仪。

三、仪器原理

1、三坐标测量机原理

三坐标测量机是由三个互相垂直的运动轴X,Y,Z建立起的一个直角坐标系，测头的一切运动都在这个坐标系中进行，测头的运动轨迹由测球中心来表示。测量时，把被测零件放在工作台上，测头与零件表面接触，三坐标测量机的检测系统可以随时给出测球中心点在坐标系中的精确位置。当测球沿着工件的几何型面移动时，就可以得出被测几何面上各点的坐标值。将这些数据送入计算机，通过相应的软件进行处理，就可以精确地计算出被测工件的几何尺寸，现状和位置公差等。

三坐标结构图测量侧头结构图

2、二次元影像测量仪原理

二次元影像仪通过的CCD光学传感器将光信号转化为数字信号记录影像

和光栅尺记录位移参数,再利用视频采集处理器和数据采集处理器将数字型号

传输至电脑，之后经过影像测量仪软件在电脑上由操作人员逆向绘图并测量。影像仪之所以被称之为二次元是因为它实际绘制测量出来的只是当时产品放

在仪器工作台上的俯视图，只能完成x和y方向上的二维尺寸测量或z方向

上的高度测量。

二次元影像测量仪结构图工作台结构图

四、仪器功能

2、三坐标功能

（1）、测量基本几何元素：三维空间点、线、圆、圆弧、角、面等。

（2）、行为公差评价：直线度、平面度、圆度、圆柱度、圆锥度以及各种复杂平面的轮廓度等。

（3）、位置公差评价：平行度、垂直度、对称度、同轴度、同心度、轴向跳动、径向跳动、轴向全跳动、径向全跳动。

（4）、构造功能：投影、相交、镜像、最佳拟合、最佳拟合并重新修正误差、相切、平行、垂直、组合、移动、旋转、偏移线、偏离面。

2、二次元影像测量仪功能

（1）、测量基本几何元素：二维空间点、线、圆、弧、椭圆及Z轴方向高度。

（2）、抄数：CV曲线、曲线、二维抄数。

（3）、标注：半径标注、直径标注、角度标注、线性标注、对齐标注、文本标注、坐标标注、两圆弧顶点距离、两直线的距离、（4）、几何测量：垂直线、平行线、剪切直线、延长直线、两线交点、线圆交点、两圆交点、圆的切线、两圆切线、两线连接弧、角平

分线、复制、全选、删除、移动、镜像、旋转。

（5）、坐标系：设置客户坐标系、三点设定坐标系、坐标原点平移、坐标旋转。

（6）、形位公差：平面度、直线度、同心度、垂直度、真圆度、倾斜度、同轴度。

五、仪器应用领域

精密尺寸测量仪器应用于机械、电子、模具、注塑、五金、橡胶、低压电器，磁性材料、精密五金、精密冲压、接插件、连接器、端子、手机、家电、计算机（电脑）、液晶电视(LCD)、印刷电路板（线路板、PCB）、

汽车、医疗器械、钟表、仪器仪表、螺丝、弹簧、齿轮、凸轮、螺纹、半

径样板、螺纹样板、电线电缆、刀具、轴承、冲压件、筛网、试验筛、水

泥筛、网板（钢网、SMT模板）等精密加工制造行业及大中院校、科研机

构、计量单位等。

六、仪器发展前景

伴随着社会发展的脚步，工业设计、加工制造也不会停滞不前，反而会提出更为复杂，更为精密的测量要求。这必然会促进精密尺寸测量仪器

的不断进步与发展,甚至衍生出更加先进精密的尺寸测量仪器。目前先进的

三坐标已经加装了激光扫描的功能，测量的三维空间也会逐渐的扩大，当

前能测量的三维空间还是比较狭隘的，并不能满足在三维空间内任意方向、任意角度的测量。二次元影像测量仪也在不断的发展，目前已经衍生出加

配垂直探针、星型测量探针和测量激光的复合式二次元影像测量仪。当然，精密尺寸测量仪器的不断发展也会推动我们的工业设计和加工制造的不断

升级，推动社会科技的不断进步。