三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)誤差分析概述:

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的靜態(tài)誤差來(lái)源主要有：三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)本身的誤差雕残，如導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的誤差（直線碑肚、回轉(zhuǎn)）悍暴、基準(zhǔn)坐標(biāo)系的變形、測(cè)頭誤差尔芯、標(biāo)準(zhǔn)量的誤差汽心；與測(cè)量條件相關(guān)聯(lián)的各種因素引起的誤差，如測(cè)量環(huán)境的影響（溫度拓嗽、塵埃等）熏疾、測(cè)量方法的影響以及一些不確定因素的影響等。

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的誤差源紛繁復(fù)雜尖初，很難將它們一一檢測(cè)分離出來(lái)并加以修正葵昂，一般只修正那些對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)精度影響比較大的誤差源和那些比較容易分離的誤差源。目前研究最多的是三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的機(jī)構(gòu)誤差乎壮。生產(chǎn)實(shí)踐中使用的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)絕大多數(shù)是正交坐標(biāo)系三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)敷矫，對(duì)于一般的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)而言例获，機(jī)構(gòu)誤差主要是指直線運(yùn)動(dòng)部件誤差汉额，包括定位誤差、直線度運(yùn)動(dòng)誤差榨汤、角運(yùn)動(dòng)誤差蠕搜、以及垂直度誤差。

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)主要誤差分析

對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)精度評(píng)定或?qū)嵤┱`差修正收壕，要以坐標(biāo)測(cè)量機(jī)固有誤差的模型為基礎(chǔ)妓灌，其中，必須給出各誤差項(xiàng)的定義蜜宪，分析虫埂，傳遞及誤差合成后的總誤差祥山。所謂的總誤差，在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的精度檢定中掉伏，是指反映坐標(biāo)測(cè)量機(jī)精度特性的綜合誤差缝呕，即指示精度，重復(fù)精度等：在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的誤差修正技術(shù)中斧散，則是指空間點(diǎn)的矢量誤差诚咪。

機(jī)構(gòu)誤差分析

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的機(jī)構(gòu)特征，導(dǎo)軌對(duì)被它引導(dǎo)的部件限制五個(gè)自由度啸席，測(cè)量系統(tǒng)控制運(yùn)動(dòng)方向上的第六個(gè)自由度搭肠，因此導(dǎo)向部件在空間的位置，由導(dǎo)軌及其所屬的測(cè)量系統(tǒng)確定币皂。

測(cè)頭誤差分析

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)頭分為兩種：接觸式測(cè)頭按其結(jié)構(gòu)又分為開關(guān)式（又稱觸發(fā)式或動(dòng)態(tài)發(fā)訊式）和掃描式（又稱比例式或靜態(tài)發(fā)訊式）兩大類眯华。開關(guān)式測(cè)頭的誤差由開關(guān)行程，測(cè)頭各向異性筋擒，開關(guān)行程分散性窿茧，復(fù)位死區(qū)等引起。掃描式測(cè)頭的誤差由測(cè)力一位移關(guān)系光蜀，位移一位移關(guān)系算郭，交叉耦合干擾等引起。

測(cè)頭的開關(guān)行程為測(cè)頭與工件接觸至測(cè)頭發(fā)訊估态，測(cè)頭所偏擺的一段距離循谨。這是測(cè)頭的系統(tǒng)誤差。測(cè)頭的各向異性是開關(guān)行程在各個(gè)方向上的不一致性嗡身。它是系統(tǒng)誤差倔撞，但通常作隨機(jī)誤差處理。開關(guān)行程的分解性指重復(fù)測(cè)量時(shí)開關(guān)行程的離散程度慕趴。實(shí)際測(cè)量時(shí)痪蝇，以某一方向開關(guān)行程的標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算。

復(fù)位死區(qū)指測(cè)頭測(cè)桿偏離平衡位置后冕房，撤除外力躏啰，測(cè)桿在彈簧力的作用下復(fù)位，但由于摩擦力的作用耙册，測(cè)桿不能回到原始位置给僵，它與原始位置的偏差就是復(fù)位死區(qū)。

所謂相對(duì)綜合誤差就是坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量空間內(nèi)點(diǎn)與點(diǎn)距離的測(cè)量值于真值之間的差详拙，可用下式表示：

相對(duì)綜合誤差=距離測(cè)量值一距離真值

進(jìn)行三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)額度驗(yàn)收和定期檢定時(shí)帝际，不需要精確知道測(cè)量空間內(nèi)各個(gè)點(diǎn)的誤差，只需要了解坐標(biāo)測(cè)量工件的精度情況饶辙，這可采用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的相對(duì)綜合誤差來(lái)評(píng)定蹲诀。

相對(duì)綜合誤差不直接反映誤差源和最終的測(cè)量誤差斑粱，只進(jìn)行與距離有關(guān)的尺寸測(cè)量時(shí)反映誤差的大小，測(cè)量方法比較簡(jiǎn)單管员。

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的空間矢量誤差

空間矢量誤差指的是坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量空間內(nèi)任意一點(diǎn)處的矢量誤差粥蜘，它是測(cè)量空間內(nèi)任意一個(gè)固定點(diǎn)在理想的直角坐標(biāo)系中與三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)建立的實(shí)際坐標(biāo)系中對(duì)應(yīng)的三維坐標(biāo)的差值。

理論上講刃拼，空間矢量誤差是該空間點(diǎn)的所有誤差通過(guò)矢量合成得到的綜合矢量誤差渔缅。通過(guò)空間矢量誤差可以直觀地了解坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量誤差的大小，范圍及分布额晶。

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的靜態(tài)誤差組成

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量精度要求很高演湘，且其部件繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜豌挫，影響測(cè)量誤差因素多窃裙。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)這種多軸機(jī)器主要有以下四種的靜態(tài)誤差源：

（1）由于結(jié)構(gòu)件（如導(dǎo)軌和測(cè)量系統(tǒng)）的有限精度造成的幾何誤差。這些誤差由這些結(jié)構(gòu)件的制造精度和安裝維護(hù)中的調(diào)整精度來(lái)決定泄艘。

（2）與三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的機(jī)構(gòu)件的有限剛度有關(guān)的誤差宦噩。主要由移動(dòng)部件的重量引起。這些誤差由結(jié)構(gòu)件的剛度宗商、重量和它們的配置來(lái)決定衰拄。

（3）熱誤差，例如單一溫度變化和溫度梯度引起的導(dǎo)軌的膨脹和彎曲裕照。這些誤差由三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的機(jī)器結(jié)構(gòu)攒发、材料特性和溫度分布決定，并受外熱源（如環(huán)境溫度）和內(nèi)熱源（如驅(qū)動(dòng)裝置）的影響晋南。

（4）測(cè)頭與附件誤差惠猿，主要包括由于更換測(cè)頭、加接長(zhǎng)桿负间、加接其它附件引起的測(cè)頭測(cè)端半徑的變化偶妖；測(cè)頭在不同方向和位置觸測(cè)時(shí)的各向異性誤差；分度臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)帶來(lái)的誤差等政溃。

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