一、特征类型
二维(2D)特征
圆弧、圆、椭圆、槽、二维直线、平面点、高点和低点,以及所有金属板的特征(除剪切的点和卷边点)等;
二维特征需投影面;
2. 三维(3D)特征
圆柱体、球体、圆锥体等;
三维特征不需投影面。
3. 区分特征
测量二维特征时,会弹出“选择平面”对话框,需要选择投影平面。因此是否出现对话框是判断二维特征的一个方法。
二、探针补偿
1. 探针测量原理
测量时,球探针的表面与被测表面接触(点接触),此时输出的是球心的坐标值。球 心与实际测量点有一个偏移量(相差一个球的半径);
为输出测量点的实际坐标值,须在球心坐标值上增加偏 移量;
在特征测量采点结束后,以补偿线为界线,向上方(或线内)移动探针,并按红键(向后按钮),则向线的下方(或线外)增加一个偏移量,进行探针补偿;同理反之。
2.“平面”补偿
在平面上分别采集3点;
按箭头方向拉离被测面,按红键;
拟合“未补偿平面”,并向反方向平移一个探针半径值,生成“已补偿平面”。
3. “圆” 补偿
选择投影面,在孔内分别采集3点;
向孔内拉离被测面,按红键补偿;
拟合“未补偿圆”,并向反方向(向外)扩张一个探针半径值,生成一个 “已补偿圆” ,其直径 =“未补偿圆” 直径 + 探针直径。
测量外圆及外圆柱时,向外拉离被测面,按红键补偿,“补偿园”直径 = “未补偿圆” 直径 —探针直径。
注:“未补偿圆”根据探针球心坐标拟合而成;“已补偿圆”为实际测量所需的圆。
特征测量提示
• 二维特征需要投影平面。
• 三维特征不需要投影平面。
• 向前按钮用于获取测量点。向后按钮用于补偿探针的半径。
三、 采点原则
1. 采点数
最少采点数:每种特征在数学上均定义了最少测量点数;例如两点定义一条直线、三点定义一个圆,六点定义一个圆柱等;
合理采点数:测量数据应当反映被测特征的特性。三点虽然能定义圆,但不一定能真实反映园的形状误差,因此采点数太少可能提供了不可靠的依据,从而造成不准确的测量结果。理论上采点数越多测量结果越可靠,但采点越多花费时间越长,因此必须根据实际情况合理设计采点数。通常实际采点数应多于最少点数。
下表推荐了每种特征的采点数(摘自BS7172: 1989)
2. 分布原则
采点通常应均布于被测表面,才能代表被测特征的特性;
采点不能过于规律分布,避免对机械加工序中存在的系统或周期误差的漏测,如一个 具有三个等距分布的叶形的圆,一条有周期性变形的直线等;
3. 分布方法
直线:将线段等分为相同长度的小段,然后在每个小段中随机采一点并使点不均匀 分布;
平面:在平面内画田字格,在田字格内随机采点;
圆:把圆等分为N(N为奇数)段相等的圆弧,然后在每段圆弧内随机采点;
圆柱体:将圆柱体看作展开的平面,采点方法同平面;
4. 特征评定原则
将测量值按评定原则拟合特征。基本的评定原则有二种:
最小二乘法(高斯法/最小平方法 )
假设偏差为正态发布,通过最小化偏差的平方和寻找数据的最佳函数匹配;
常用于评定形状误差较小的特征。
最小条件法(切比雪夫算法)
当对测量结果有异议时采用最小条件法。
四、测力
由于探针及被测表面粗糙度等因素,测力对测量结果有一定的影响;
标准的三坐标测量机的测力范围:0.02~0.2N;