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三次元|三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)頭的校正

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)在進(jìn)行測(cè)量工作前要進(jìn)行測(cè)頭校正，這是進(jìn)行測(cè)量前必須要做的一個(gè)非常重要的工作步驟，因?yàn)闇y(cè)頭校正中的誤差將加入到以后的零件測(cè)量中。而在觸發(fā)式測(cè)頭校正后的測(cè)針寶石球直徑要比其名義值小，這使許多操作員感到奇怪，但是要解釋原因，可不是一兩句話(huà)能說(shuō)清楚的。讓我們從校正測(cè)頭的原理說(shuō)起。

1、為什么要校正測(cè)頭：

校正測(cè)頭主要有兩個(gè)原因：為了得到測(cè)針的紅寶石球的補(bǔ)償直徑和不同測(cè)針位置與*個(gè)測(cè)針位置之間的關(guān)系。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，是用測(cè)針的寶石球接觸被測(cè)零件的測(cè)量部位，此時(shí)測(cè)頭(傳感器)發(fā)出觸測(cè)信號(hào)，該信號(hào)進(jìn)入計(jì)數(shù)系統(tǒng)后，將此刻的光柵計(jì)數(shù)器鎖存并送往計(jì)算機(jī)，工作中的測(cè)量軟件就收到一個(gè)由 X、Y、Z坐標(biāo)表示的點(diǎn)。這個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)我們可以理解為是測(cè)針寶石球中心的坐標(biāo)，它與我們真正需要的測(cè)針寶石球與工件接觸點(diǎn)相差一個(gè)寶石球半徑。為了準(zhǔn)確計(jì)算出我們所要的接觸點(diǎn)坐標(biāo)，必須通過(guò)測(cè)頭校正得到測(cè)針寶石球的半/直徑。在實(shí)際測(cè)量工作中，零件是不能隨意搬動(dòng)和翻轉(zhuǎn)的，為了便于測(cè)量，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇測(cè)頭位置和長(zhǎng)度、形狀不同的測(cè)針(星形、柱形、針形)。為了使這些不同的測(cè)頭位置、不同的測(cè)針?biāo)鶞y(cè)量的元素能夠直接進(jìn)行計(jì)算，要把它們之間的關(guān)系測(cè)量出來(lái)，在計(jì)算時(shí)進(jìn)行換算。所以需要進(jìn)行測(cè)頭校正。

2、測(cè)頭校正的原理：

測(cè)頭校正主要使用標(biāo)準(zhǔn)球進(jìn)行。標(biāo)準(zhǔn)球的直徑在 10mm 至 50mm 之間，其直徑和形狀誤差經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)(廠(chǎng)家配置的標(biāo)準(zhǔn)球均有校準(zhǔn)證書(shū))。測(cè)頭校正前需要對(duì)測(cè)頭進(jìn)行定義，根據(jù)測(cè)量軟件要求，選擇(輸入)測(cè)座、測(cè)頭、加長(zhǎng)桿、測(cè)針、標(biāo)準(zhǔn)球直徑(是標(biāo)準(zhǔn)球校準(zhǔn)后的實(shí)際直徑值)等(有的軟件要輸入測(cè)針到測(cè)座中心離)，同時(shí)要分別定義能夠區(qū)別其不同角度、位置或長(zhǎng)度的測(cè)頭編號(hào)。 用手動(dòng)、操縱桿、自動(dòng)方式在標(biāo)準(zhǔn)球的*范圍內(nèi)觸測(cè) 5 點(diǎn)以上(一般在 7～11 點(diǎn))，點(diǎn)的分布要均勻。計(jì)算機(jī)軟件在收到這些點(diǎn)后(寶石球中心坐標(biāo) X、Y、Z 值)，進(jìn)行球的擬合計(jì)算，得出擬合球的球心坐標(biāo)、直徑和形狀誤差。將擬合球的直徑減去標(biāo)準(zhǔn)球的直徑，就得出校正后測(cè)針寶石球“直徑”(確切的講應(yīng)該是“校正值”或“校正直徑”)。 當(dāng)其他不同角度、位置或不同長(zhǎng)度的測(cè)針按照以上方法校正后，由各擬合球中心點(diǎn)坐標(biāo)差別，就得出各測(cè)頭之間的位置關(guān)系，由軟件生成測(cè)頭關(guān)系矩陣。當(dāng)我們使用不同角度、位置和長(zhǎng)度的測(cè)針測(cè)量同一個(gè)零件不同部位

的元素時(shí)，測(cè)量軟件都把它們轉(zhuǎn)換到同一個(gè)測(cè)頭號(hào)(通常是 1 號(hào)測(cè)頭)上，就象一個(gè)測(cè)頭測(cè)量的一樣。凡是在經(jīng)過(guò)在同一標(biāo)準(zhǔn)球上(未更換位置的)校正的測(cè)頭，都能準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)這種自動(dòng)轉(zhuǎn)換。

3、校正值比名義值小的原因：

在了解測(cè)頭校正的原理后，我們就很容易解釋測(cè)針校正值比名義值小的原因了。

a、觸發(fā)式測(cè)頭在原理上相當(dāng)于是杠桿結(jié)構(gòu)。觸測(cè)時(shí)，必須使傳感器能夠觸發(fā)(相當(dāng)于開(kāi)關(guān)斷開(kāi))才能發(fā)出信號(hào)。由于測(cè)針(力臂)有一定的長(zhǎng)度，所以在測(cè)針的寶石球接觸標(biāo)準(zhǔn)球后，還要運(yùn)行一段距離，才能使傳感器觸發(fā)，測(cè)針越長(zhǎng)這段距離越大。因此造成觸發(fā)信號(hào)的延遲，使擬合球的直徑小于寶石球直徑和標(biāo)準(zhǔn)球直徑之和。當(dāng)軟件把擬合球的直徑減去標(biāo)準(zhǔn)球直徑(已輸入)后，我們得到的校正后測(cè)針的“校正直徑”就比其名義值小。

b、測(cè)針在觸測(cè)過(guò)程中，會(huì)有稍許變形，加大了信號(hào)的延遲，也是造成這種現(xiàn)象的原因。

c、傳感器(測(cè)頭)的觸發(fā)信號(hào)到達(dá)計(jì)數(shù)器，需要的時(shí)間是固定的。但是在這段時(shí)間內(nèi)光柵讀數(shù)的變化率，與測(cè)量機(jī)的觸測(cè)速度有關(guān)。觸測(cè)速度快時(shí)，測(cè)針的“校正直徑”就小。

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4、校正測(cè)頭要注意的問(wèn)題：

測(cè)針校正后的“校正直徑”小于名義值，不會(huì)影響測(cè)量機(jī)的測(cè)量精度。相反，還會(huì)對(duì)觸測(cè)的延時(shí)和測(cè)針的變形起到補(bǔ)償?shù)淖饔?，因?yàn)槲覀冊(cè)跍y(cè)量機(jī)測(cè)量過(guò)程中測(cè)量軟件對(duì)測(cè)針寶石球半徑的修正(把測(cè)針寶石球中心點(diǎn)的坐標(biāo)換算到觸測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo))，使用的是“校正直徑”而不是名義直徑。在進(jìn)行測(cè)頭校正時(shí)，應(yīng)該注意以下問(wèn)題：

1)、測(cè)座、測(cè)頭(傳感器)、加長(zhǎng)桿、測(cè)針、標(biāo)準(zhǔn)球要安裝可靠、牢固，不能松動(dòng)，有間隙。檢查了安裝的測(cè)針、標(biāo)準(zhǔn)球是否牢固后，要擦拭測(cè)針和標(biāo)準(zhǔn)球上的手印和污漬，保持測(cè)針和標(biāo)準(zhǔn)球清潔。

2)、校正測(cè)頭時(shí)，測(cè)量速度應(yīng)與測(cè)量時(shí)的速度一致。注意觀察校正后測(cè)針的直徑(是否與以前同樣長(zhǎng)度時(shí)的校正結(jié)果有大偏差)和校正時(shí)的形狀誤差。如果有很大變化，則要查找原因或清潔標(biāo)準(zhǔn)球和測(cè)針。重復(fù)進(jìn)行 2 至 3 次校正，觀察其結(jié)果的重復(fù)程度。檢查了測(cè)頭、測(cè)針、標(biāo)準(zhǔn)球是否安裝牢固，同時(shí)也檢查了機(jī)器的工作狀態(tài)。

3)、當(dāng)需要進(jìn)行多個(gè)測(cè)頭角度、位置或不同測(cè)針長(zhǎng)度的測(cè)頭校正時(shí)，校正后一定要檢查校正效果(準(zhǔn)確性)。方法是：全部定義的測(cè)頭校正后，使用測(cè)球功能，用校正后的全部測(cè)頭依次測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)球，觀察球心坐標(biāo)的變化，如果有 1 至 2 個(gè)微米變化，是正常的。如果變化比較大，則要檢查測(cè)座、測(cè)頭、加長(zhǎng)桿、測(cè)針、標(biāo)準(zhǔn)球的安裝是否有牢固，這是造成這種現(xiàn)象的重要原因。

4)、更換測(cè)(不同的軟件方法不同)，因?yàn)闇y(cè)針長(zhǎng)度是測(cè)頭自動(dòng)校正的重要參數(shù)，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，會(huì)造成測(cè)針的非正常碰撞，輕者碰壞測(cè)針，重則造成測(cè)頭損壞。一定要注意。

5)、正確輸入標(biāo)準(zhǔn)球直徑。從以上所述的校正測(cè)頭的原理中可以得知，標(biāo)準(zhǔn)球直徑值直接影響測(cè)針寶石球直徑的校正值。雖然這是一個(gè)“小概率事件”，但是對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō)，這是可能發(fā)生的。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)頭校正是測(cè)量過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，在校正中產(chǎn)生的誤差將加入到測(cè)量結(jié)果中，尤其是使用組合測(cè)頭(多測(cè)頭角度、位置和測(cè)針長(zhǎng)度)時(shí)，校正的準(zhǔn)確性特別重要。當(dāng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題再重新檢查測(cè)頭校正的效果，會(huì)浪費(fèi)寶貴的時(shí)間和增加大量的工作量。

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世通儀器校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室1000萬(wàn)元，投資資本過(guò)5000萬(wàn)元,并建有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化科室,實(shí)驗(yàn)室占地面積近萬(wàn)平米,*儀器校準(zhǔn)設(shè)備1000余套。校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室的計(jì)量檢測(cè)范圍涉及長(zhǎng)度、溫度、濕度、理化、力學(xué)、電磁、無(wú)線(xiàn)電、光學(xué)、聲學(xué)、時(shí)間頻率等領(lǐng)域，覆蓋98%以上的工廠(chǎng)。大多數(shù)工程師來(lái)源于計(jì)量學(xué)或從事多年儀器校準(zhǔn)行業(yè)的*人員,他們常年接受計(jì)量學(xué)和多地(所)*的培訓(xùn)與考核,造就了一批*素質(zhì)精良,工作認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓こ處熽?duì)伍.在證書(shū)的制作上采用的是ERP管理系統(tǒng),實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化和*化操作,是國(guó)內(nèi)具規(guī)模和實(shí)力的校準(zhǔn)機(jī)構(gòu).

世通校準(zhǔn)四項(xiàng)質(zhì)量保證：

1)所提供的儀器檢測(cè)、校準(zhǔn)服務(wù)，是按*實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行規(guī)范、儀器設(shè)備規(guī)程以及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)和技術(shù)規(guī)范作業(yè)。

2)作業(yè)人員全部是具有高度職業(yè)操守、獲授權(quán)許可的*計(jì)量人員持證上崗。

3)標(biāo)準(zhǔn)器是*許可和在有效期內(nèi)，量程范圍、準(zhǔn)確度要求符合所檢設(shè)備要求，并已溯源至上一級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。

4)對(duì)所供的儀器設(shè)備校準(zhǔn)證書(shū)和檢測(cè)報(bào)告是科學(xué)、公正和完整的，是值得信賴(lài)的并得到國(guó)際實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可合作組織多邊互認(rèn)協(xié)議（ILAC-MRA）其他成員的承認(rèn)和認(rèn)可。

服務(wù)優(yōu)勢(shì)：

1.服務(wù)方式靈活,安排下廠(chǎng)校準(zhǔn)、上門(mén)收取儀器、快遞儀器,3種校準(zhǔn)方式.

2.各地均可安排下廠(chǎng)校準(zhǔn)服務(wù),從下單到安排下廠(chǎng)校準(zhǔn)、上門(mén)收取儀器、快遞儀器均不過(guò)個(gè)3個(gè)工作日,確保不影響客戶(hù)的正常運(yùn)作.

3.客戶(hù)委托我司校準(zhǔn)的儀器差時(shí)，在我們能力范圍內(nèi)可以免費(fèi)做相應(yīng)的調(diào)校*不做維修).

4.現(xiàn)場(chǎng)完成校準(zhǔn)到核發(fā)證書(shū)一般為3個(gè)工作日（除另行協(xié)議外），帶回本公司校準(zhǔn)的為5個(gè)工作日（代送檢為10個(gè)工作日），如需提前預(yù)約確定.

5.本公司為儀器銷(xiāo)售、校準(zhǔn)、檢測(cè)、內(nèi)校員培訓(xùn)一站式綜合服務(wù)企業(yè).

服務(wù)流程:

1.由委托方(客戶(hù))提供需要校準(zhǔn)的儀器清單(含儀器名稱(chēng)、型號(hào)規(guī)格、量程及具體數(shù)量),可郵件、、QQ等方式發(fā)送至我司業(yè)務(wù)專(zhuān)員.

2.我司業(yè)務(wù)專(zhuān)員將及時(shí)提供合理的書(shū)面報(bào)價(jià)單.

3.委托方(客戶(hù))收到報(bào)價(jià)單后請(qǐng)及時(shí)確認(rèn)并簽名蓋章回傳(可掃描或).

4.收到報(bào)價(jià)回簽單后將及時(shí)安排校準(zhǔn)時(shí)間(雙方協(xié)商確定).fengst625