三坐标测量机测头半径补偿技术及应用.pdfVIP

三坐标测量机测头半径补偿技术及应用 王红敏 （山东理工大学机械工程学院，山东 淄博%’# ） 摘$ 要：对三坐标测量机（! ）的测头半径补偿技术进行了深入研究，通过对三坐标测量机测头半径的二 维和三维补偿技术的探讨以及相应的测量实例分析，论证了两种补偿技术的可行性，并说明了各自 的特点及应用场合，指出了测头补偿技术的核心问题与关键技术，从而可以准确快速地得到被测点 相应的坐标值。 关键词：三坐标测量机$ 测头$ 补偿技术$ 微平面法 !#$%’()* +%,-./0 (1 2$$.*,()* 34 546% 7(1*8’ 3 !41*()% 9%(’84*/ 9(,-*% ()*+ ,-./01. （234--5 -6 78349.1395 :./1.88;1./ ，249.-./ =.18;?1@A -6 B834.-5-/A ，C1D- %’# ，E,* ） #$%’() ：). 1. F 8G@4 ?@HA -. 3-0G8.?9@1-. @834.-5-/A 6-; G;-D8 ;91H? -6 E--;1.9@8 789?H;1./ 79341.8 I9? -.8 ，9. @48 689?1D151@A -6 %J 9. KJ 3-0G8.?9@1-. @834.-5-/A I9? 9.95AL8 ，@481; 349;93@8;1?@13? 9. 9GG5139@1-. ?1@H9@1-.? I8;8 1.@;-H38 ;8?G83@185A 1. @48 G9G8;M B48 3-;8 G;-D580 9. @48 N8A @834.-5-O /A -6 3-0G8.?9@1-. @834.-5-/A I8;8 GH@ 6-;I9; ，?- @48 3--;1.9@8? -6 @48 089?H;1./ G-1.@? 39. D8 -DO @91.8 8P93@5A 9. QH13N5AM *+,-.’/% ：E--;1.9@8 789?H;1./ 79341.8（E77 ）；R;-D8 ；E-0G8.?9@1-. B834.-5-/A ；713;-G59.8 78@4- 各种曲线与曲面形状复杂，有时还有较高的精度 定的半径! ，当被测点的表面法矢方向和测轴方向一 要求，因此很难测量。在精密测试领域，计算机辅助测 致时，测点坐标和测头中心相差一个测头半径! 值，因 试技术（E-0GH@8; )1 B8?@ 简称E)B ）使得复杂工件的 此它是与被测曲线、曲面相距! 的包络面。所以应对 测量简单化，不仅能完成尺寸、曲线、曲面的精密测量， 测量数据进行测头补偿，即在用三坐标测量机测得代 还能进行形位误差的精确评定。其最典型的代表是三 表球心轨迹的曲线、曲面后，需要进行测头半径补偿， 坐标测量机 （ 求出与球心轨迹相距 E--;1.9@8 789?H;1./ 79341.8? 简称 ! 的包络线、包络面，从而构建出 E77 ），它的出现标志着计量仪器从传统的手动测量 所要求的曲线、曲面［! F ’ ］。 向现代化的自动测试技术过渡的一个里程碑。三坐标 如图! 所示，测量点 测量机通用性强，测量范围大，性能好，效率和测量精 连线为平面曲线。当测 度高，当测球与被测工件接触并沿着被测工件的几何 头的压力矢和测量截面 型面移动时，就可获得被测几何型面上各测点的几何 不在一个平面时，测量点 坐标，并由计算机计算出被测的几何尺寸和相互位置 连线为空间曲线。 关系，完成各种复杂零件的测量，符合机械制造业中柔