三坐标测量机测量误差分析及补偿方法的研究

三坐标测量实验三坐标测量实验报告三坐标测量实验报告实验一快速综合检验一、实验要求：1．根据教具给定测量需求确定测量方案2．对各几何要素尺寸,误差进行检测3．给出AUTOCAD三维视图（包括尺寸及形位误差标注）二、实验方案零件的具体结构确定：①确定各几何元素所须输出的参数项目测量课件的大致轮廓为方形，主要几何元素为平面，圆柱，圆柱孔和阶梯孔。

因此可选择测量件的三个垂直面建立空间直角坐标系。

需要测量的主要位置误差元素为同轴度。

②测头标定测量元素包括垂直方向的圆柱及水平方向的圆柱，因此需要标定垂直方向与水平面四个方向。

③根据零件确定测量基准选定模型的1，2，3面（如下页pro/e模型图所标注的面）为坐标系的三个基准面建立直角坐标系，并以1，2，3面作为测量基准。

三、实验步骤1．开机首先打开空气压缩机储气罐排水阀排水，然后依次开启空压机、冷干机和测量机气源，检查气压是否在0.4～0.5Mpa范围之内，如果不在此范围内则可通过气源调节阀调节。

再依次接通交流稳压电源、UPS电源、控制系统电源和计算机电源，启动WTUTOR 测量程序，屏幕出现SOI页面。

依次单击“电源”、“初始化”键，机器完成通讯和坐标初始化。

2．测量预备操作①测头标定。

在工作台上安装固定的基准球，标定测头。

②取下标准球，将测量课件水平摆放在工作台上，根据测量方案选取的三个相互垂直的面建立空间直角坐标系。

3．测量操作根据标定的几何元素进行直接测量、构造、元素间关系的计算、位置误差的检测、几何形状扫描等方法测出所需参数。

保存好测量的数据，测得数据见下页数据处理与CAD图形构建。

4．几何元素的计算打开“程序区”，调入参考坐标系及测量数据，选择“关系”，计算构建三维数据模型所需要的几何元素间的位置关系，并计算形位误差。

5．关机完成以上各步骤后，整个测量过程也就结束了。

三坐标测量机的关机顺序与开机顺序相反。

即首先“初始化”使测头停止在安全位置，其次关闭WTUTOR测量程序，再依次关闭计算机电源、控制系统电源、UPS电源、交流稳压电源，最后关闭气源系统。

基于三坐标测量机的位置度误差处理技术摘要：简述了位置度误差测量的种类，测量误差分析，零件基准的建立、平移、旋转的处理过程。

关键词：位置度误差基准1.引言位置度测量是产品实现过程中常见的测量项目，常规测量位置度并进行误差处理相对复杂，不易操作，自从出现三坐标测量机之后，位置度误差处理相对容易了很多，也比较容易操作，本文主要从误差分析、基准调整等主要方面阐述了三坐标测量机测量位置度误差的处理技术。

为检验员测量零件，合理的进行补偿提供了依据。

2.基本术语及概念位置误差分为定向误差、定位误差和跳动误差。

根据定义，位置误差是指被测实际要素对一具有确定方向和位置的理想要素的变动量。

理想要素的方向和位置由基准和理论正确尺寸确定。

根据国家标准规定，由基准实际要素建立基准时，基准为该基准实际要素的理想要素，而理想要素的位置应符合最小条件原则。

本文仅叙述位置度误差，位置度误差一般分为四种情况。

2.1.点的位置度公差带是直径为公差值t，且以点的理想位置为中心的圆或球内的区域。

2.2线的位置度2.2.1给定方向上的位置度当给定一个方向时，公差带是距离为公差值t，且以线的理想位置为中心对称配置的两平行平面（或直线）之间的区域；当给定互相垂直的两个方向时，则是正截面为公差值t1*t2，且以线的理想位置为轴线的四棱柱内的区域。

2.2.2任意方向上的位置度公差带是直径为公差值t，且以线的理想位置为轴线的圆柱面内的区域。

2.3面的位置度公差带是距离为公差值t，且以面的理想位置为对称配置的两平行平面之间的区域。

2.4复合位置度孔的轴线必须分别位于直径公差值t1、t2 的两圆柱的重叠部分内。

3.位置度误差测量分析实际检验过程中，成组孔（或轴）的位置度测量应用较广。

测量机检测零件，采用的是坐标测量方法。

它比其它常规坐标测量方法要便捷、易操作。

按照零件上的加工基准，测量机可自动建立一个三维校正坐标系，把零件上各孔（或轴）的位置测量出来，并把位置度计算出来。

三坐标报告解读三坐标测量报告解读一、引言三坐标测量是一种精确测量工艺，广泛应用于工业制造、机械加工、模具制造等领域。

本报告将对三坐标测量结果进行解读，并分析其中的误差和改进措施。

二、测量结果我们对一件零件进行了三坐标测量，得到了如下结果：1. 点测量数据在点测量方面，我们先选取了五个关键点进行测量，得到了它们的坐标值。

通过测量数据可以看出，这五个点的坐标值与设计要求的数值基本一致，说明零件的加工工艺比较精确。

然而，在测量过程中，我们发现了一个问题：由于测头靠近较小的孔，测量结果存在一定的误差，这是由于测头的尺寸和形状限制造成的。

因此，在今后的测量过程中，我们应该避免靠近较小的孔进行测量。

2. 线测量数据我们还对零件的某一条直线进行了测量，并得到了其长度和直线度。

测量结果显示，该直线的实际长度与设计要求的长度存在一定的差距，超出了公差范围。

通过分析发现，这是由于测量中使用的测头尺寸太大，没有能够准确地测量出直线的实际长度。

因此，在今后的测量中，我们应该选择更小的测头，以提高测量精度。

同时，通过测量得到的直线度数据显示，零件的直线度在公差范围内，说明加工过程中保持了较好的直线度。

然而，我们还需要注意到，测量结果的直线度与设计要求的直线度存在一定的偏差。

这是由于测量中存在的一些系统误差造成的，包括三坐标测量机的定位误差和测头的非线性误差。

因此，在今后的测量中，我们应该采取一些措施来减少这些系统误差的影响，如定期校准测量机和使用更高精度的测头。

3. 面测量数据我们还对零件的某一个平面进行了测量，并得到了其平面度和平行度数据。

测量结果显示，零件的实际平面度和设计要求的平面度基本一致，说明加工过程中保持了较好的平面度。

然而，我们还需要注意到，测量结果的平面度与设计要求的平面度存在一定的偏差。

这是由于测量过程中的系统误差造成的，包括三坐标测量机的定位误差和测头的非线性误差。

因此，在今后的测量中，我们应该采取一些措施来减少这些系统误差的影响。

三坐标测量机的测量结果偏差过大的原因
在使用三坐标测量机进行测量时，如果遇到测量结果偏差过大，那么请按以下方法进行问题排查。

三坐标测量机的测量结果偏差过大原因分析：
1.装夹工件不可靠。

2.工件表面粗糙度过大或者工件表面附着脏物。

3.三坐标测量机附件连接不可靠。

4.进行测针校正。

5.测量方法错误。

三坐标测量机的测量结果偏差过大解决方案：
1.工件在测量时（尤其是质量较小的工件），应确保有夹具装夹，测量时不能有相对移动，这将有助于提高测量的准确性。

2.被测工件在测量前应先进行恒温处理，然后认真清理清洁被测物体表面，保证无赃物以及表面光洁度。

3.进行测量前确保所有附件连接的可靠性。

4.当更换测针进行测量时，请先进行三坐标测针的装配及校正，保证测量结果的可靠性。

5.合理正确的测量方案，将会有效的提高测量的准确性，请在测量前对被测方案进行合理性确认。

6.另外，由于环境条件因素也可引起测量误差，请在正确的环境下进行测量。

三坐标校正误差计算公式引言。

三坐标测量是一种常见的测量方法，广泛应用于工程测量、地质测量、建筑测量等领域。

在进行三坐标测量时，由于各种因素的影响，测量结果往往会存在一定的误差。

因此，对三坐标测量结果进行校正是非常重要的。

本文将介绍三坐标校正误差的计算公式及其应用。

一、三坐标校正误差的来源。

在进行三坐标测量时，误差的来源主要包括以下几个方面：1. 仪器误差，包括仪器的刻度误差、零点误差、非线性误差等；2. 环境因素，包括温度、湿度、大气压等环境因素的影响；3. 操作误差，包括人为的操作不当、测量时的振动等因素；4. 测量对象的特性，包括测量对象的形状、表面质量等因素。

以上这些因素都会对三坐标测量结果产生影响，因此需要对测量结果进行校正，以提高测量的精度和准确性。

二、三坐标校正误差的计算公式。

在进行三坐标校正时，需要先对测量结果进行分析，找出误差的来源，然后根据误差的来源选择相应的校正方法和计算公式。

下面将介绍一些常用的三坐标校正误差的计算公式。

1. 仪器误差的校正。

在进行三坐标测量时，仪器的误差是一个重要的影响因素。

对于仪器的刻度误差、零点误差、非线性误差等，可以采用以下公式进行校正：校正后数值 = 原始数值 + 误差值。

其中，误差值可以通过仪器的校准数据或者其他方法来获取。

2. 环境因素的校正。

环境因素对三坐标测量结果也会产生一定的影响。

对于温度、湿度、大气压等环境因素的影响，可以采用以下公式进行校正：校正后数值 = 原始数值 + 环境因素引起的误差值。

其中，环境因素引起的误差值可以通过环境监测仪器来获取。

3. 操作误差的校正。

操作误差是指在进行测量时由于操作不当、测量时的振动等因素引起的误差。

对于操作误差，可以采用以下公式进行校正：校正后数值 = 原始数值 + 操作误差值。

其中，操作误差值可以通过对操作过程进行分析和改进来获取。

4. 测量对象特性的校正。

测量对象的特性对测量结果也会产生一定的影响。

三坐标形位公差测量方法一、引言三坐标形位公差测量是一种用于确定零件形状和位置误差的高精度测量方法。

它广泛应用于机械制造、航空航天、汽车工业等领域，能够保证零件在装配过程中的相互匹配和功能的正常运行。

本文将介绍三坐标形位公差测量方法的基本原理、测量步骤以及应用案例。

二、基本原理三坐标形位公差测量方法基于三坐标测量技术，通过测量零件表面的三维坐标数据，分析零件的形状和位置误差。

形位公差测量主要涉及到以下几个方面的内容：1. 基准框架：形位公差测量中使用的基准框架是一种具有已知几何形状和位置的参考物体。

它可以用来确定零件的基准面、基准点和基准轴，从而建立测量坐标系。

2. 坐标测量：通过三坐标测量仪器，对零件表面的关键点进行测量，获取其三维坐标数据。

这些测量数据将用于后续的形状和位置误差分析。

3. 形状误差分析：形状误差是指零件实际形状与理论形状之间的差异。

形状误差分析主要包括曲面拟合、曲率分析、拓扑分析等方法，用于评估零件的形状误差。

4. 位置误差分析：位置误差是指零件实际位置与理论位置之间的差异。

位置误差分析主要包括偏移分析、旋转分析、平行度分析等方法，用于评估零件的位置误差。

5. 公差计算：基于形状和位置误差的分析结果，可以进行公差计算。

公差是指在一定的容差范围内，允许零件形状和位置误差的最大值。

公差计算旨在确保零件在装配过程中能够满足设计要求，保证装配质量。

三、测量步骤三坐标形位公差测量一般包括以下几个步骤：1. 准备工作：准备好待测零件和基准框架，确保测量仪器的正常运行。

2. 建立测量坐标系：通过基准框架，确定零件的基准面、基准点和基准轴，建立测量坐标系。

3. 进行坐标测量：使用三坐标测量仪器，对零件的关键点进行测量，获取其三维坐标数据。

4. 形状误差分析：对测量数据进行曲面拟合、曲率分析等方法，评估零件的形状误差。

5. 位置误差分析：对测量数据进行偏移分析、旋转分析、平行度分析等方法，评估零件的位置误差。

三坐标误差原因分析发布时间：2010-07-30注：三坐标误差分析本人摘自网络，感谢作者！时间：2010年7月30日三坐标误差分析，将产生原因归纳为测量方法误差、三坐标测量机设备误差、测量环境误差、测量人员误差、被测工件本身误差五个方面。

并指出要减少三坐标测量机测量误差，最大限度地发挥三坐标测量机能力，必须是三坐标测量机制造厂与用户之间密切配合，共同努力才能达到。

三坐标测量机虽然测量精度较普通量具测量准确得多，但必定存在测量误差。

因此，为了使三坐标测量机的测量结果最大限度地满足机械设计、制造、检验的需要，必须分析三坐标测量机测量误差产生的原因。

本文将三坐标测量机测量误差的原因归纳为测量方法误差、三坐标测量机设备误差、测量环境误差、测量人员误差和被测工件本身误差五个方面。

下面分别进行研究。

测量方法误差及解决措施三坐标测量机用于零件和部件的尺寸误差和形位误差的测量，特别对于形位误差测量更显示其高准确度、高效率、测量范围大的优点。

而形位误差的测量方法种类非常多，GB1958—80《形状和位置公差检测规定》中规定了形位误差有五种检测原则：与理想要素比较原则、测量坐标值原则、测量特征参数原则、测量跳动原则、控制实效原则。

并且还列出了100余种测量方法。

如果在测量形位误差时采用的检测原则不对，选用的方法不完善、不严密、不确切，便会造成测量方法误差。

因此，从事三坐标测量机工作的人，一定要熟悉测量方法，特别是对形位误差的五种检测原则和100余种测量方法要非常熟悉，才能减少测量方法误差。

三坐标测量机设备误差及解决措施任何一种三坐标测量机均存在误差，根据国标GB/T16857.2－1997（等效国际标准ISO10360—2-----1994）规定，将三坐标测量机的误差归纳为长度测量的示值误差E和探测误差R二类。

其中三坐标测量机长度测量的示值误差E是指用三坐标测量机测量长度实物标准器的两标称平行平面间的法向（与一个面正交）两相对点距离的示值误差，即测得长度与长度实物标准器长度真值之差，以微米计算，并以下列三个表达式的任一式表示：E=A+L/K≤BE=A+L/KE=B式中：A------常数项，由三坐标测量机制造厂提供，μm;L------被测长度，mm;K------无量纲常数，由三坐标测量机制造厂提供；B------E的最大值，由三坐标测量机制造厂提供，μm。

三坐标测量机测量方案设计1.零点和标定：在进行测量之前，需要对三坐标测量机进行零点和标定。

零点校准是将测量机的坐标系原点与实际工件的坐标系原点对应起来，以确保测量结果的准确性。

标定可以分为线性标定和非线性标定，线性标定用于消除测量机的定位误差，非线性标定用于消除测量机的长度变形误差和非直线性误差。

2.测量方向和路径：在设计测量方案时，需要确定测量的方向和路径。

测量方向通常分为X、Y和Z轴方向，根据工件的几何形状和测量要求确定具体的测量方向。

测量路径应该尽可能使用直线或圆弧路径，以最小化测量误差，并确保测量结果的稳定性和可靠性。

3.测量策略：根据实际测量需求，选择合适的测量策略。

常见的测量策略包括点测量、线测量、面测量和体测量。

点测量适用于测量工件的尺寸和位置；线测量适用于测量直线或圆弧的尺寸和位置；面测量适用于测量平面的尺寸和位置；体测量适用于测量体积和形状的尺寸和位置。

4.数据处理和分析：在测量完成后，需要对测量数据进行处理和分析。

数据处理包括数据滤波、数据平滑和数据校正等。

数据分析可以使用统计方法和图形方法，例如均值、方差和标准差分析，以评估测量结果的准确性和稳定性。

5.报告生成和记录：根据测量结果生成测量报告，并进行记录。

测量报告应包括测量结果、误差分析、测量方法和测量仪器的相关信息。

记录测量数据可以使用电子表格或数据库，以便后续的数据分析和查询。

除了以上几个方面外，还需要考虑实际的生产环境和测量要求。

例如，工件的材料、尺寸和形状会影响测量的精度和稳定性；测量时间和测量精度之间存在一定的权衡关系，需要根据实际情况进行选择；测量环境的温度和湿度等因素也会对测量结果产生影响，需要进行相应的校正和补偿。

综上所述，设计三坐标测量机的测量方案需要考虑多个方面，包括零点和标定、测量方向和路径、测量策略、数据处理和分析、报告生成和记录等。

只有在充分考虑到这些因素的情况下，才能设计出高精度和可靠性的测量方案。

浅析三坐标测量机测量同轴度的误差分析作者：高陈明来源：《科学与财富》2016年第22期摘要：用三坐标机测量同轴度误差是目前常用，且快速、准确的方法之一。

但在实际测量工作中，对长距离孔的同轴度测量，有时会出现测量结果误差大、不真实并且重复性测量差的现象，即测量结果并不能真实反映零件真实的同轴度误差。

因此，在使用三坐标测量同轴度时要考虑到各种影响因素，使用科学合理的测量方法才能使测量结果更准确。

关键词：三坐标测量；同轴度；方法；测量误差前言三坐标测量机是目前测量空间几何量大尺寸的精密测量仪器，广泛应用于各个领域，是现代机械产品质量控制与检测的重要测量设备。

三坐标测量机检测同轴度具有高效率和高精度的特点，然而，在实际测量中，测量方法是影响测量结果的重要因素之一。

如长距离孔的同轴度误差测量看似简单，但决不可掉以轻心，尤其大尺寸长距离零件多是贵重关键件，决不可因似是而非、不准确的测量而轻率发错结论导致重大质量事故。

在零件实际加工测量中，往往会遇见如机床主轴等大型零件及其他一些特殊内孔，这时就无法采用常规方法测量同轴度了。

在这种情况下，往往要借助三坐标测量机（CMM）来完成同轴度的测量任务。

但在借助CMM 测量同轴度时，也会出现测量误差较大、重复性较差的结果。

导致测量同轴度误差的主要影响因素有：基准轴线理解差异、测量同轴度方法不同、评价同轴度方法不同、CMM 采点误差影响等。

针对这些情况，就要借助三坐标测量机快速有效测量零件的同轴度误差。

1.三坐标测量箱体孔同轴度的影响因素根据同轴度的定义，可以明确同轴度公差带，并可知影响测量箱体孔同轴度误差的因素：①被测对象孔的中心线弯曲；②被测对象孔的中心线相对于基准孔轴线产生倾斜；③被测对象孔的轴线位置相对于基准轴线的位置发生偏移。

根据影响箱体孔同轴度误差的主要因素，用CMM 测量同轴度时，可以从 3 个方面考察其测量误差：（1）基准轴线的采集与建立；（2）被测元素轴线的采集与建立；（3）基准轴线与被测元素轴线之间位置关系的评价。

1111三坐标测量机实验报告实验名称：零件测绘院系：111姓名：111学号：111指导教师：1111组员：111 一、实验目的通过观察三坐标测量机的检测过程，分析检测的基本原理，掌握三坐标测量机的日常操作过程。

二、实验要求对一件无理论数据的被测工件，制定检测计划，完成测量，绘制零件图。

、三、实验设备DEA MISTRAL070705型三坐标测量机、标准球、被测工件、计算机。

四、分析过程1.被测零件如图1所示，实验中需要测量俯视视角中所有能观测到的特征的尺寸，并根据需要对重要特征进行评价。

试验中在确定基准面之后，以从内到外的次序依次测量俯视视角中所有的圆柱特征的圆心坐标和直径数据，以从前到后、从左到右的顺序依次测量各平面特征到基准面的距离尺寸。

图1.被测实物2.本次试验设计测量基准面如图2所示，以前向平面作为X正向基准面，以左侧平面作为Y负向基准面，以上平面作为Z正向基准面。

以三个基准面的交点为三维坐标原点。

图2.基准面设计3.如图3所示将被测工件摆放在固定底板上，使用卡具卡住两个不需测量的特征，并使卡具尽量远离需要测量的特征，避免干扰测量。

调整工件，使拟定的X、Y向基准面尽量与测量机水平二维运动方向平行，方便测量。

图3 零件的摆放五、测量过程1.新建测量程序：双击桌面快捷键，选择“未连接侧头”，确定测量机回家（归零）运行路径无障碍后，按下操作盒上的“START”按钮，测量机测头完成初始化。

点击“取消”按钮，新建零件程序，选择“文件—新建”，设定文件名为“102502”，接口框选择“机器1”，选定测量单位为“毫米”，点击确定。

2.测量机测头的定义和校验：（1）测头的定义：点击“插入——硬件定义——测头”，测头文件填“102502”，“测头说明”中，根据实际三坐标测量机上所安装的测头、测座和测针型号，测座选取“PROBEPH10M”，转接器选择为“CONVERT30MM_TO_M8THRD”,传感器选择为“PROBETP2”，测针选择为“TIP5BY20MM”。

探析三坐标测量误差产生的原因与控制措施发布时间：2022-02-25T07:48:20.673Z 来源：《中国科技信息》2021年11月中32期作者：施山菁[导读] 三坐标测量是精密测量工件的一种重要方法，该方法在机械制造和汽车工业等很多现代工业领域中广泛应用。

三坐标测量主要是使用三坐标测量机检验和测量工件形位公差等，能够判断工件的误差是否在允许范围之内的一种方法，这种方位即为三坐标测量。

三坐标测量具有高效和和精确度较高等优势，但是在实际应用过程中还存在着较大的限制性，在测量工作中存在着一定的误差，因此，需要采取有效的措施对系统性误差进行弥补，这样能够提升测量数据的精确度。

本文对三坐标测量误差产生的原因进行详细的分析，并提出了具体可行的控制措施，尽可能的将误差控制在允许范围之内。

南通市计量检定测试所身份证号3206021987071****1 施山菁江苏南通 226000摘要：三坐标测量是精密测量工件的一种重要方法，该方法在机械制造和汽车工业等很多现代工业领域中广泛应用。

三坐标测量主要是使用三坐标测量机检验和测量工件形位公差等，能够判断工件的误差是否在允许范围之内的一种方法，这种方位即为三坐标测量。

三坐标测量具有高效和和精确度较高等优势，但是在实际应用过程中还存在着较大的限制性，在测量工作中存在着一定的误差，因此，需要采取有效的措施对系统性误差进行弥补，这样能够提升测量数据的精确度。

本文对三坐标测量误差产生的原因进行详细的分析，并提出了具体可行的控制措施，尽可能的将误差控制在允许范围之内。

关键词：三坐标测量、测量误差、控制措施三坐标测量是使用三坐标测量机检验和测量工件的形位公差，在汽车和航空航天以及其他机械加工行业得到了广泛的应用，该测量方式已经是较为常用的测量手段，三坐标测量的使用也较为普遍。

当前，很多外资或者跨国企业的窗厂产品需要第三方认证并提供检测报告，因此，在加工制造行业中进行三坐标测量越来越重要。

基于三维模型的三坐标测量技术研究摘要：伴随着机械工业技术的不断发展，当今世界的机械制造行业正在面临着第三次技术变革，随着科技进步，机械加工的自动化变革极其显著，这使得相应的计量检测技术随之向着更高精度、智能化的方向发展。

关于检测技术和理论实践的结合已有大量研究论文。

我国几何测量的自动化技术发展滞后于机械化生产，而传统的测量方法因为精度等因素而成为制约生产的“瓶颈”。

本文主要分析基于三维模型的三坐标测量技术研究。

关键词：三维模型；三坐标测量；自动测量；工件引言三坐标测量机是高效、精密的测量仪器，具有微米级的示值精度，配计算机CNC系统，可实现多种高精度、高复杂的测量工作。

三坐标的工作原理是在仪器范围空间内，操纵测头和测量物体的接触，利用测头的坐标来获得物体的形状信息，经数学运算求出被测元素几何尺寸与存在误差。

三坐标测量能够高质量、高效率地满足各种复杂零件的测量要求，已经成为目前世界上设计与制造技术中不可缺少的一项先进的检测技术。

高质高效地实现复杂工件的各种测量需求，已经是先进设计和制造技术必不可少的检验手段。

传统三坐标测量需要人员手动操作操纵杆来移动测头并采点，测量效率不高，对批量产品无法进行重复测量。

1、三坐标测量原理三坐标测量是一种用于测量物体三维几何形状和尺寸的精密测量技术，它基于笛卡尔坐标系，并通过测量目标点在空间中的位置来确定其坐标值。

在三坐标测量中，需先建立一个笛卡尔坐标系。

常见的方式是选择一个基准点作为参考原点，然后确定三个相互垂直且符合右手规则的轴线，分别为X轴、Y轴和Z轴。

通过各种感知设备（如测头、激光扫描仪等）获取目标物体上待测点的坐标信息，并转化为相对于建立的坐标系的二维或三维坐标值。

使用计算机软件或专用测量设备，将获取的二维或三维坐标值进行计算和处理，得到几何尺寸参数，如距离、角度、曲率等。

由于测量设备或目标物体自身的误差，测量结果可能存在一定的偏差。

为提高测量精度，通常需要进行误差补偿，通过校正、补偿等方法减小测量误差。

第３１卷第１Ｏ期　２０１０年１０月　

仪　器　仪　表　学　报　

Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　Ｖｏ１．３１　Ｎｏ．１Ｏ　

０ｅｔ．２０１０　

基于步距规的坐标测量机的误差补偿方法木　位恒政，王为农，裴丽梅，郑庆国　（中国计量科学研究院北京１０００１３）　

摘要：数值误差补偿是提高三坐标测量机测量精度的经济而有效的手段。利用步距规在测量空问的不同位置与几何误差的　数学关系，提出一种基于步距规的三坐标测量机的误差分析方法，得出三坐标测量机的定位误差、角摆误差、垂直度误差和直线　度误差，并在三坐标测量机上进行了误差补偿实验，验证了该方法的有效性。该方法对机床导轨的几何误差分析也同样适用。　关键词：步距规；几何误差；误差补偿；三坐标测量机　中图分类号：ＴＨ７０１　ＴＨ７２　０２４１．１　文献标识码：Ａ　国家标准学科分类代码：４１０．５５　

Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ　ｅｒｒｏｒ　ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｍａｃｈｉｎｅ　ｗｉｔｈ　ｓｔｅｐ　ｇａｕｇｅ　

Ｗｅｉ　Ｈｅｎｇｚｈｅｎｇ，Ｗａｎｇ　Ｗｅｉｎｏｎｇ，Ｐｅｉ　Ｌｉｍｅｉ，Ｚｈｅｎｇ　Ｑｉｎｇｇｕｏ　（Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　０厂Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００１３，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ｅｒｒｏｒ　ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ　ｉｓ　ａｎ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ａｎｄ　ｅｃｏｎｏｍｉｅａｌ　ｗａｙ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ａｃｃｕｒａｃｙ　ｏｆ　ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｍａｃｈｉｎｅ（ＣＭＭ）．Ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ　ｅｒｒｏｒ　ａｎｄ　ｖｏｌｕｍｅ　ｓｐａｃｅ　ｏｆ　ＣＭＭ，ａｎ　ｅｒｒｏｒ　ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｓｔｅｐ　ｇａｕｇｅ　ｉｓ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅ　ｅｒｒｏｒ　ｓｏｕｒｃｅｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｅｒｒｏｒ，　ａｎｇｌｅ　ｅｒｒｏｒ，ｓｑｕａｒｅｎｅｓｓ　ｅｒｒｏｒ　ａｎｄ　ｓｔｒａｉｇｈｔｎｅｓｓ　ｅｒｒｏｒ，ａｒｅ　ｏｂｔａｉｎｅｄ　ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｅｒｒｏｒ　ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ　ｗｅｒｅ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ　ｏｎ　ＣＭＭ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｒｅｓｕｈｓ　ｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｓ　ａｌｓｏ　ｓｕｉｔａｂｌｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ　ｅｒｒｏｒ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｍａｃｈｉｎｅ　ｔｏｏｌ　ｇｕｉｄｅ　ｒａｉｌ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｔｅｐ　ｇａｕｇｅ；ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ　ｅｒｒｏｒ；ｅｒｒｏｒ　ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ；ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｍａｃｈｉｎｅ