三坐标测量机测量基本知识

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;

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);

三坐标的工作原理及常用功能

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。

坐标测量机的基本原理是将被测零件放入它允许的测量空间，精确的测出被测零件表面的点在空间三个坐标位置的数值，将这些点的坐标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，经过数学计算的方法得出其形状、位置公差及其他几何量

数据。

在测量技术上，光栅尺及以后的容栅、磁栅、激光干涉仪的出现，革命性的把尺寸信息数字化，不但可以进行数字显示，而且为几何量测量的计算机处理，进而用于控制打下基础。

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。

三坐标的应用领域

测量高精度的几何零件和曲面；

测量复杂形状的机械零部件；

检测自由曲面；

可选用接触式或非接触式测头进行连续扫描。

三坐标的功能

手动三坐标几何元素的测量，包括点、线、面、圆、球、圆柱、圆锥等等；

曲线、曲面扫描，支持点位扫描功能，IGES文件的数据输出，CAD 名义数据定义、ASCII 文本数据输入、名义曲线扫描、符合公差定义的轮廓分析。

形位公差的计算，包括直线度、平面度、圆度、圆柱度、垂直度、倾斜度、平行度、

位置度、对称度、同心度等等；

支持传统的数据输出报告、图形化检测报告、图形数据附注、数据标签输出等多种输出方式。

基础技术参数：

产品的主要配件：校正球、校正块、光栅尺尺、探针、控制器、测量软件等等。

大半径小圆弧中心坐标和直径的测量

大半径小圆弧（以下简称小圆弧）中心坐标和直径的测量，一直视为三坐标测量机检测的一项技术难题。不少用户对此都曾作过研究，其结论基本上都归结到一点，这就是直接影响小圆弧测量结果准确性的原因是采样范围受到了限定，造成采样信息量明显减少，而且弧长越短信息量损失越大，测量的数据当然也就难以让人接受了。

这里介绍两种测量方法，尽管该方法还不能从根本上解决小圆弧坐标和直径的测量问题，但作为多年来实践探索的总结，其基本原理和操作方法想必还是有借鉴和参考之处的。

从实践中我们发现，在进行小圆弧坐标和直径的测量过程中，无论圆心坐标还是圆的直径，当其中一个参数为已知条件时，则另一个参数就能够比较满意地通过测量而获得。也就是说，已知圆心坐标求直径，或者已知直径求圆心坐标。然而，现实工件的检测中并非如此，占多数情况的却是圆心坐标和圆的直径都是未知的，只不过我们根据图样要求和实际情况将其中一个加工精度较高的参数当作了已知条件，这就是下面方法之所以能够提出的必要前提条件。