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

　　1胃宰、為什么要校正測頭：

　　校正測頭主要有兩個(gè)原因：為了得到測針的紅寶石球的補(bǔ)償直徑和不同測針位置與第一個(gè)測針位置之間的關(guān)系嘹冀。

　　三坐標(biāo)測量機(jī)在進(jìn)行測量時(shí)，是用測針的寶石球接觸被測零件的測量部位垦适，此時(shí)測頭(傳感器)發(fā)出觸測信號(hào)朽突，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)矛塑，工作中的測量軟件就收到一個(gè)由X析口、Y、Z坐標(biāo)表示的點(diǎn)媳厕。這個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)我們可以理解為是測針寶石球中心的坐標(biāo)乱归，它與我們真正需要的測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)睬魂，必須通過測頭校正得到測針寶石球的半/直徑终吼。

　　在實(shí)際測量工作中，零件是不能隨意搬動(dòng)和翻轉(zhuǎn)的汉买，為了便于測量衔峰，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇測頭位置和長度、形狀不同的測針(星形蛙粘、柱形垫卤、針形)。為了使這些不同的測頭位置出牧、不同的測針?biāo)鶞y量的元素能夠直接進(jìn)行計(jì)算穴肘，要把它們之間的關(guān)系測量出來，在計(jì)算時(shí)進(jìn)行換算舔痕。所以需要進(jìn)行測頭校正评抚。

　　2、測頭校正的原理：

　　測頭校正主要使用標(biāo)準(zhǔn)球進(jìn)行伯复。標(biāo)準(zhǔn)球的直徑在10mm至50mm之間慨代，其直徑和形狀誤差經(jīng)過校準(zhǔn)(廠家配置的標(biāo)準(zhǔn)球均有校準(zhǔn)證書)邢笙。

　　測頭校正前需要對(duì)測頭進(jìn)行定義，根據(jù)測量軟件要求品昭，選擇(輸入)測座越化、測頭、加長桿侍融、測針疚逝、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(有的軟件要輸入測針到測座中心距離)，同時(shí)要分別定義能夠區(qū)別其不同角度崇夫、位置或長度的測頭編號(hào)誊爵。

　　用手動(dòng)、操縱桿缭涣、自動(dòng)方式在標(biāo)準(zhǔn)球的最大范圍內(nèi)觸測5點(diǎn)以上(一般推薦在7～11點(diǎn))匆救，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脆号、Y赫裂、Z值)，進(jìn)行球的擬合計(jì)算寝话，得出擬合球的球心坐標(biāo)、直徑和形狀誤差侈净。將擬合球的直徑減去標(biāo)準(zhǔn)球的直徑尊勿，就得出校正后測針寶石球“直徑”(確切的講應(yīng)該是“校正值”或“校正直徑”)。

　　當(dāng)其他不同角度畜侦、位置或不同長度的測針按照以上方法校正后元扔，由各擬合球中心點(diǎn)坐標(biāo)差別，就得出各測頭之間的位置關(guān)系旋膳，由軟件生成測頭關(guān)系矩陣澎语。當(dāng)我們使用不同角度、位置和長度的測針測量同一個(gè)零件不同部位的元素時(shí)验懊，測量軟件都把它們轉(zhuǎn)換到同一個(gè)測頭號(hào)(通常是1號(hào)測頭)上擅羞，就象一個(gè)測頭測量的一樣。凡是在經(jīng)過在同一標(biāo)準(zhǔn)球上(未更換位置的)校正的測頭义图，都能準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)這種自動(dòng)轉(zhuǎn)換减俏。

　　3、校正值比名義值小的原因：

　　在了解測頭校正的原理后碱工，我們就很容易解釋測針校正值比名義值小的原因了娃承。

　　a、觸發(fā)式測頭在原理上相當(dāng)于是杠桿結(jié)構(gòu)怕篷。觸測時(shí)倒灰，必須使傳感器能夠觸發(fā)(相當(dāng)于開關(guān)斷開)才能發(fā)出信號(hào)。由于測針(力臂)有一定的長度，所以在測針的寶石球接觸標(biāo)準(zhǔn)球后茬蓝，還要運(yùn)行一段距離猛屋，才能使傳感器觸發(fā)，測針越長這段距離越大贩普。因此造成觸發(fā)信號(hào)的延遲颗手，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)后研脸，我們得到的校正后測針的“校正直徑”就比其名義值小叨连。

　　b、測針在觸測過程中或怜，會(huì)有稍許變形矛唤，加大了信號(hào)的延遲，也是造成這種現(xiàn)象的原因之一归衫。

　　c怜腊、傳感器(測頭)的觸發(fā)信號(hào)到達(dá)計(jì)數(shù)器，需要的時(shí)間是固定的蔫缸。但是在這段時(shí)間內(nèi)光柵讀數(shù)的變化率腿准，與測量機(jī)的觸測速度有關(guān)。觸測速度快時(shí)拾碌，測針的“校正直徑”就小吐葱。

　　4、校正測頭要注意的問題：

　　測針校正后的“校正直徑”小于名義值校翔，不會(huì)影響測量機(jī)的測量精度弟跑。相反，還會(huì)對(duì)觸測的延時(shí)和測針的變形起到補(bǔ)償?shù)淖饔梅乐ⅲ驗(yàn)槲覀冊(cè)跍y量機(jī)測量過程中測量軟件對(duì)測針寶石球半徑的修正(把測針寶石球中心點(diǎn)的坐標(biāo)換算到觸測點(diǎn)的坐標(biāo))孟辑，使用的是“校正直徑”而不是名義直徑。

　　在進(jìn)行測頭校正時(shí)蔫敲，應(yīng)該注意以下問題：

　　1)饲嗽、測座、測頭(傳感器)燕偶、加長桿喝噪、測針、標(biāo)準(zhǔn)球要安裝可靠摆螟、牢固期第，不能松動(dòng)，有間隙蒜恶。檢查了安裝的測針舌必、標(biāo)準(zhǔn)球是否牢固后陷字，要擦拭測針和標(biāo)準(zhǔn)球上的手印和污漬，保持測針和標(biāo)準(zhǔn)球清潔巫紧。

　　2)福吩、校正測頭時(shí)，測量速度應(yīng)與測量時(shí)的速度一致痹对。注意觀察校正后測針的直徑(是否與以前同樣長度時(shí)的校正結(jié)果有大偏差)和校正時(shí)的形狀誤差扰褒。如果有很大變化，則要查找原因或清潔標(biāo)準(zhǔn)球和測針弦密。重復(fù)進(jìn)行2至3次校正贮芹，觀察其結(jié)果的重復(fù)程度。檢查了測頭缨叫、測針椭符、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)耻姥。

　　3)销钝、當(dāng)需要進(jìn)行多個(gè)測頭角度、位置或不同測針長度的測頭校正時(shí)琐簇，校正后一定要檢查校正效果(準(zhǔn)確性)蒸健。方法是：全部定義的測頭校正后，使用測球功能鸽嫂，用校正后的全部測頭依次測量標(biāo)準(zhǔn)球纵装，觀察球心坐標(biāo)的變化，如果有1至3個(gè)微米變化据某，是正常的。如果變化比較大诗箍，則要檢查測座癣籽、測頭、加長桿滤祖、測針筷狼、標(biāo)準(zhǔn)球的安裝是否有牢固，這是造成這種現(xiàn)象的重要原因走木。

　　4)蛛惜、更換測(不同的軟件方法不同)，因?yàn)闇y針長度是測頭自動(dòng)校正的重要參數(shù)荡减，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤赞钧，會(huì)造成測針的非正常碰撞，輕者碰壞測針搂素，重則造成測頭損壞凌蝎。一定要注意匕伶。

　　5)、正確輸入標(biāo)準(zhǔn)球直徑舰缠。從以上所述的校正測頭的原理中可以得知括樟，標(biāo)準(zhǔn)球直徑值直接影響測針寶石球直徑的校正值。雖然這是一個(gè)“小概率事件”蚣凰，但是對(duì)初學(xué)者來說手浙，這是可能發(fā)生的。

　　三坐標(biāo)測量機(jī)的測頭校正是測量過程中的重要環(huán)節(jié)坦辟，在校正中產(chǎn)生的誤差將加入到測量結(jié)果中刊侯，尤其是使用組合測頭(多測頭角度、位置和測針長度)時(shí)长窄，校正的準(zhǔn)確性特別重要滔吠。當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題再重新檢查測頭校正的效果，會(huì)浪費(fèi)寶貴的時(shí)間和增加大量的工作量挠日。

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