三坐标测量机测量平面间垂直度
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孺 器
（ ） 测量机 由于 其 结 构 和零 件 形 状 的影 响存 在 １
不 可消 除 的重复性 误差 。
测量 机 在 测 量 每 一 点 时 都 有 一 个 精 确 度 问题 ，
痕 ，且 两个 方 向的
图５ 网状刀痕
弧 状刀 痕深 浅 不 一 致 ，说 明垂 直 度 存 在 误 差 。 根 据 弧 状刀 痕 的方 向 ，可 以辨 别 垂 直 度 误 差 的方 向 ，从
△￡ ：Ｉ 。 Ｉ： Ｌ
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Ｂ ＋ ・Ａ影 响 垂 直 度 测 量 的 因 素 如果所 测量 平面 的 面积 比较 大 ，形状 误 差 很小 ，
是 正方形 的 ，则 测 量 它们 之 间 的 垂 直度 重 复 性 误 差 会 很小 。而实 际 零 件 中被 测 表 面 的 形状 是 多 种 多 样
图 ６可判 断 ＜９ 。 ０ ，从 图 ７可 判 断 ＞９ 。 ０ ，同 理 ， 根 据 网状 刀 痕 且 两 个 方 向 的 弧 状 刀 痕 深 浅 不 一 致 ， 也 可 以辨别 垂直度 误差 的方 向 。
由于 设 备 的几 何 精
图７ 弧状刀痕
度而造 成 了 这些 误 差 会 有 些 难 度 。本 文 所介 绍 的垂 直主轴 的歪 斜对 加 工 的影 响和 检 测 方法 ，可 以 给读 者提供 一些 帮助 。ＭＷ
三坐标测量机测量平面问垂直度
海德堡 印刷设备 （ 上海 ）有 限公 司 （０ ７ ０ 王文书 ２ １０ ）
用三 坐 标 测 量 机 测 量平 面 间垂 直 度 时 ，经 常 遇 到这 样 的 问题 ，就 是 由于 测 量 方法 不 当会 使 测 量 的 用 测量 机 的术 语 可称之 为 “ 复性 ” 重 ，在 测量 机 精度
没 有注 意 ，有 可能 造成测 量误 差 。
平 面 的方 向矢 量几 乎 没 有 任 何 影 响 。但 在这 个 平 面
的局部 测量 ４个 点 中 ，如果 有 一 个 点有 ２ｘ 误 差 的 １ ｍ
话 ，就 会使 这 个 平 面 的 方 向矢 量 有 非 常 大 的 变 化 。
也 就是 说 ，面 的方 向矢 量 在 测 量 范 围 大 的 时候 受 重 复性影 响较 小 ，而测 量 范 围小 的 时 候受 重复 性 影 响 较大。 总 结上 述结果 ：
重 复性很 差 ，把 合 格 的零 件 检 测 为 超 差 ，不 合 格 的
零件检测为合格 ，反映不了真实情况 ，人为造成经
济损 失 。针对 这 一 问题 ，笔 者 经 过 理 论 分 析 ，总 结
经验 ，找 出 了影 响 垂 直 度 测 量误 差 的 主要 因 素 ，并 提 出了改 善测量 误差 的几 点具体 措施 。
指 标 的 Ｐ值 （ 即探 测 误差 ） 中 就反 映 了这 一 点 。机 器 的 Ｐ值 所 涉及 的 因素 很 多 ，放 映 了测 量机 整 体 的
品质 。除机器 的 品质 外 ，零 件 表 面 的形 状 误 差 也 会 影 响测 量点 的重复 性 。因此 这个 误差 是始 终存 在 的。 在测 量整个 平 面时 ，如 图 １所 示 ，在 触测 的全 部 ５ 个点 中 ，如果其 中一个 点 有 ２ ｍ 的 形 状 误 差 ，对 这 个 图 １
（ 图 ３ 。如前 所述 ，面 的方 向矢 量在 测量范 围大 的 见 ）
标 原则 ” ，即测量 被测提 取要 素 的坐 标 值 ，经过 数 据
处理 获得形状 误差值 。 垂直度 误差 为相 对 位 置 误 差 ，面 对 面 的垂 直 度 通过 比较 两 个 面 的相 对 位 置 得 到 。在 测 量 中 ，一 个 面被 视为 基准平 面 ，另一 个 面为 被 测平 面 。测 量 时 ， 首先 在基 准平 面上 测 量至 少 ４点 ，记 为 Ｐ （ ，ｙ ， 。
（ Ｐ ）形状 和位 置 公 差 检 测规 定 》 ＧＳ ，用 三 坐标 测 量
机测量 形位误 差 符合 ５种 检 测 原 则 之 一 的 “ 量 坐 测
的 ，以长方形 的 比较 多 ，而且 能 够 测 量 的部 分 可 能 又 受到测 头 、测 杆 的 限制 ，测 量 的范 围不 够 大 。 因 此 经常 会 出 现 测 量 面 比 较 窄 的 类 似 长 方 形 的 现 象
黼 姓
１ ．测量机的测量原理及重复性误差
测 量元 素 时 ，坐 标测 量 机 用 测 头 在 被 测 零 件 上
触测几个点 ，测量系统将测量点的坐标 传送 到计算
机 ，计 算机 根 据所 测 量 的元 素 ，用 数 学 方 法计 算 出 该 元素 的特 征 数 据 和 测 量误 差 。我 们 可 以通 过 以 上 的测量 和计 算 得 到 所 需 的 结 果 ，也 可 以 通过 特 征数 据 进一 步计算 得 到其他 形状 和位置 误差 。 为 在测量 中能 够 真 实 反 映 被 测 零 件 的误 差 ，通 常要 求 在测 量 时 根 据 零 件 的 大小 、被 测 零 件 表 面 的 粗糙 度选 择 测 量 点 位 置 和测 量 点 数 。如 果 在 这 方 面
（ 稿 日期 ：２ １０ ０ ） 收 ０ １７ １
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置 望 ６ １
（ ） 由于 重 复性 误 差存 在 ，在 测 量 时 要尽 量 在 ２ 被 测元素 的最 大 区域 内测 量 ，使 其 最 大程 度 地 反 映 零 件 的真实情 况 。 ２ ．垂 直 度 测 量 原 理 根 据 Ｇ ／ ９ ８ ２ ０ 《 品 几 何 量 技 术 规 范 Ｂ Ｔ １５ － ０ ４ 产
