【文章內(nèi)容簡介】 FR，F(xiàn)T，F(xiàn)A)的最大和最小測量結(jié)果的范圍。 7．3．2程序?qū)z測球A安裝在旋轉(zhuǎn)工作臺上半徑r處(r的取值見表3)，盡量靠近工作臺表 面。將檢測球B安裝在旋轉(zhuǎn)工作臺上，半徑與檢測球A相同，盡量在工作臺表面對徑 位置，高度差為Ah，見表3和圖5。裹3檢測球在旋轉(zhuǎn)工作臺上的位置組合序號 高度差△^／ram 半徑r／mm1 200 2002 400 2003 400 4004 800 4005 800 800注：缺省值 生產(chǎn)商必須指定上述組合之一。其他值可以通過生產(chǎn)商和用戶的協(xié)議規(guī)定。注：表3中規(guī)定的高度和半徑是為了便于比較不同的坐標(biāo)測量機(jī)。檢測球的安裝必須足夠牢固，以避免晃動或彎曲變形引起的誤差，特別是旋轉(zhuǎn)工作 臺軸線為水平時。11JJF 1064—2010圖5檢測球在旋轉(zhuǎn)工作臺上的位置，用于驗收檢測和校準(zhǔn) 注：圖中的X，Y，Z符號用于說明與旋轉(zhuǎn)工作臺的關(guān)系，不需要與機(jī)器軸符號一致。 在旋轉(zhuǎn)工作臺上定義一個直角工件坐標(biāo)系(見圖5)，滿足下列條件： a)檢測球B(遠(yuǎn)離工作臺表面)的中心建立坐標(biāo)系原點(diǎn)； b)基準(zhǔn)軸z必須平行于旋轉(zhuǎn)工作臺的軸線； c)第二軸x必須在包含基準(zhǔn)軸和檢測球A中心的平面內(nèi)。注：第三軸Y定義正切方向。建立工件坐標(biāo)系后開始測量：在原點(diǎn)(位置0)測量檢測球B中心。用戶可以選擇 旋轉(zhuǎn)工作臺的任何非零角位置作為表4中的位置0。表4旋轉(zhuǎn)工作臺缺省名義角位置角位置 坐標(biāo)測量值位置序號 (。) 檢測球A 檢測球BW， W2 XA yA ZA Xu yB ZB0 O O XAo YAo一0 ZA0 Xlj0=0 YⅢ=0 Z∞=01 75 1 35 XAl yAl ZAl 2 125 225 X^2 y^2 Z^2 3 175 315 XA3 yA3 ZA3 4 385 405 X^{ yM ZAd 5 410 540 XA5 yAs ZA5 6 510 630 XA6 yA6 Z^6 7 820 810 XA7 y^7 Z^78 5lO 630 XA8 yA8 Z^89 410 540 XA9 yA9 ZA910 385 405 XAlo yAlo Zm11 175 315 XAll yAll ZAll 12 125 225 X^12 yAl2 ZAl2JJF 1064—2010表4(續(xù))角位置 坐標(biāo)測量值位置序號 (o) 檢測球A 檢測球BW． W2 XA y^ Z^ XB yB ZB——13 75 1 35 XAl3 yAl3 ZAl314 0 O X^f{ yA168。 ZA168。 Xm{ yB“ ZBl4l 5 ～75 —1 35 Xul。 yul5 Zul516 —1 25 225 Xm6 yI168。6 ZBl617 —175 315 XBl 7 yBl 7 ZⅢ18 —385 —405 Xm yBl 8 Zm819 —410 ——540 X㈣ y ZBl920 —510 一630 XB20 y眥o ZBz(】2l 一820 —8lO X地l y眥1 ZB2l22 —5】0 630 Xu2： yB22 Z呲223 —410 ——540 XH23 yB23 Zm324 ——385 ——405 Xl“4 y恥4 Z礎(chǔ)‘——25 —175 —315 Xli％ yB2。 ZB％26 ——125 —225 Xu“ yB26 Zm627 ～75 —135 X㈣ yB2 7 Z比728 0 O XA28 yA28 Z^28 XB28 ym8 Zu％四軸誤差 FRA FTA FAA FRB FTB FAB注：角位置w．用于帶有部分覆蓋的旋轉(zhuǎn)工作臺的坐標(biāo)測量機(jī)。角位置W。用于帶有全覆蓋的 旋轉(zhuǎn)工作臺的坐標(biāo)測量機(jī)。對特定的坐標(biāo)測量機(jī)只使用一列。表中短線(一)表示對此檢 測球在此角位置不測量。旋轉(zhuǎn)工作臺順序旋轉(zhuǎn)到7個角位置，在每個位置測量檢測球A的中心。建議7個 測量位置包含至少從起始位置起的720。的位置。然后旋轉(zhuǎn)工作臺反方向旋轉(zhuǎn)到7個角位 置，測量檢測球A的中一11,。當(dāng)旋轉(zhuǎn)工作臺回到起始位置，作為位置14，同時測量兩個 檢測球。然后旋轉(zhuǎn)工作臺在相同方向旋轉(zhuǎn)到7個角位置，并從相反的方向旋轉(zhuǎn)到7個角位 置。在每個位置測量檢測球B。當(dāng)旋轉(zhuǎn)工作臺旋轉(zhuǎn)到初始位置時，作為位置28，測量 兩個檢測球(見表4)。注：1 200 mlTl的值使1 7的角度誤差約等于1肚m線性誤差。為了評價不同測量空間的機(jī)器，適合不同機(jī)器測量大型工件公差要求的能力(例如：工件大于工作臺尺寸)，上述測量過程引起 的誤差與使用的高度和距離近似成比例。1 3JJF 1064—20102在坐標(biāo)測量機(jī)測量范圍內(nèi)，用戶可以選擇生產(chǎn)商規(guī)定范圍內(nèi)的任何旋轉(zhuǎn)工作臺的載重、位置 和方向。如果必要，生產(chǎn)商和用戶可以協(xié)商采用不同的檢測球位置進(jìn)行附加的測量。3 有些坐標(biāo)測量機(jī)使用旋轉(zhuǎn)工作臺作為擴(kuò)展測量空間的工具。在這樣的坐標(biāo)測量機(jī)上，起始角位置必須保證可以同時測量兩個檢測球。7．3．3測量結(jié)果的處理 使用位置0到位置28的測量(檢測球A的坐標(biāo)符號為x。，y。，ZA，檢測球B的坐標(biāo)符號為xn，yn，ZB)，計算兩個檢測球中心的徑向、切向和軸向誤差的峰～峰值， 作為三個四軸誤差(FR，F(xiàn)T，F(xiàn)A)(見表4和圖6)。注：1 Xa和xn是檢測球A和B的徑向分量，用于計算徑向四軸誤差FR。和FR。2 Ya和yn是檢測球A和B的切向分量，用于計算切向四軸誤差FT一和F『r“。3 Zn和zn是檢測球A和B的軸向分量，用于計算軸向四軸誤差FA。和FAu。圖6配置轉(zhuǎn)臺軸線作為第四軸的坐標(biāo)測量機(jī)校準(zhǔn)和驗收檢測中三個四軸誤差(FRn，F(xiàn)n，F(xiàn)AB)的三維示意圖 注1：r是檢測球B到旋轉(zhuǎn)工作臺軸線的半徑。 注2：hn是檢測球B中心到旋轉(zhuǎn)工作臺工件裝卡表面的高度。 注3：為了清晰，檢測球A的位置未標(biāo)出。7．4掃描探測誤差7．4．1原理在規(guī)定的最大允許掃描探測時間MPE。內(nèi)，掃描檢測球上四個目標(biāo)掃描平面，將 所有掃描點(diǎn)的測量數(shù)據(jù)擬合成最dx乘球，計算球心到各掃描點(diǎn)的距離的最大變化范圍 (即最大距離和最小距離之差)，確定掃描探測誤差Tnr。評估坐標(biāo)測量機(jī)是否能夠達(dá)到最大允許掃描探測誤差MPE。 7．4．2程序根據(jù)表1選擇掃描檢測球。 檢測球應(yīng)不同于探測系統(tǒng)標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)球。用戶可隨意把其放在與標(biāo)準(zhǔn)球不同的任何位置。仔細(xì)清潔檢測球和夾具，清除可能會影響測量或檢測結(jié)果的殘留物。牢固安裝檢測】4JJF 1064—2010球，使因偏移而產(chǎn)生的誤差減至最小。 用戶可在限定的范圍內(nèi)隨意選擇檢測球安裝的方向和位置。 采集并記錄檢測球的修正掃描線上掃描點(diǎn)的測量結(jié)果。修正掃描線在檢測球表面上所規(guī)定的四個目標(biāo)掃描平面內(nèi)(見圖7)。注：1 目標(biāo)掃描平面1在平分球體的面的圓上。2 目標(biāo)掃描平面1與目標(biāo)掃描平面2是相距8 mm的平行平面。3 目標(biāo)掃描平面2，3與4相互問垂直。4 目標(biāo)掃描平面3通過球體的極點(diǎn)。5 目標(biāo)掃描平面4是距離極點(diǎn)8mm的平面。6 a是探針軸偏離探測軸軸線的角。7 由探針軸線確定檢測球的極點(diǎn)和平分球體的面。建議口角約為45。A圖7檢測球上四個目標(biāo)掃描平面A目標(biāo)掃描平面1I B 目標(biāo)掃描平面2I C 目標(biāo)掃描平面3l卜目標(biāo)掃描平面4}E一探測軸的軸線 建議掃描點(diǎn)的間距0．1 mm～o．2 mm。 四個掃描順序中的每一個都必須從探針離檢測球至少10 mm處的中間點(diǎn)開始。從該起始點(diǎn)，探針應(yīng)在規(guī)定的行程速度下沿表面法線方向趨近檢測球。四個掃描順序中的 每一個都必須從探針離檢測球至少10 mm處的中間點(diǎn)結(jié)束。記錄從第一掃描順序起始中間點(diǎn)到第四掃描順序結(jié)束中間點(diǎn)之間的掃描檢測時間 r。，I39。Hp應(yīng)不大于MPE。，必要時應(yīng)調(diào)整掃描速度。注：采用與坐標(biāo)測量機(jī)上工件正常測量所采用的同一算法和參數(shù)，不應(yīng)采用附加的濾波或其他優(yōu)化措施。7．4．3測量結(jié)果的處理 按四條修正掃描線測得的全部掃描點(diǎn)計算出最小二乘擬合球的中心。 計算測得的每個掃描點(diǎn)的徑向距離R。 由計算得到的徑向距離R的變化范圍算出掃描探測誤差丁nr。 計算每個掃描點(diǎn)的徑向距離R與檢測球半徑檢定值之差的最大絕對值。7．5多探針探測系統(tǒng)誤差】5JJF 106420107．5．1 固定多探針探測系統(tǒng)的誤差7．5．1．1原理使用5根不同的固定探針，測量檢測球的形狀、尺寸和位置。每根探針在檢測球上 測量25點(diǎn)，使用5根探針共測量125點(diǎn)。如果坐標(biāo)測量機(jī)配有探針或測頭更換系統(tǒng)，應(yīng)進(jìn)行5次探針或測頭更換，每根探針 測量前更換一次。每個探針探測25點(diǎn)，分別擬合出一個最小二乘球；使用5個探針探 測的125點(diǎn)共同擬合成一個最tb乘球。計算所有5個25點(diǎn)球的中心坐標(biāo)(X，Y，z)范圍。三個坐標(biāo)范圍的最大值為位 置誤差ML。另外，使用125點(diǎn)擬合的最小二乘球計算形狀和尺寸的示值誤差：尺寸誤 差MS和形狀誤差MF。因為校準(zhǔn)結(jié)果在很大程度上取決于探針系統(tǒng)，因此要考慮一組探針長度；僅可使用 制造商規(guī)定允許的探針系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)。不同的檢測球位置選擇也會顯著影響校準(zhǔn)結(jié)果。 7．5．1．2程序根據(jù)表1選擇檢測球。坐標(biāo)測量機(jī)標(biāo)準(zhǔn)球不應(yīng)用作檢測球。 1)“星形”探針結(jié)構(gòu)應(yīng)為一根探針平行于測頭軸線，4根探針位于垂直于測頭軸線的平面內(nèi)，并且相鄰探針夾角為90。測頭到探針聯(lián)接點(diǎn)的距離應(yīng)為正常使用坐標(biāo)測量 機(jī)探針部件時可能的最小距離(見圖8)。圖8固定多探針探測系統(tǒng)的探針長度f1探測軸}2測頭注：為了清晰，5根探針中的4根可見，并僅可見3個測桿。探針長度z的可用的值應(yīng)與坐標(biāo)測量機(jī)制造商規(guī)定的等同，且應(yīng)從下列數(shù)值中選 擇：10 ITllTI，20 lTlrfi，30 mm，50 ITIITl，100 mm，200 mm和400 mm(見表5)。只有 那些坐標(biāo)測量機(jī)制造商規(guī)定可用于探針系統(tǒng)的長度需要校準(zhǔn)。除非另有規(guī)定，應(yīng)使用那 些已被認(rèn)可，可用于坐標(biāo)測量機(jī)探測系統(tǒng)的探針?！?JJF 1064—20102)應(yīng)按坐標(biāo)測量機(jī)制造商規(guī)定的正常操作程序分別對5根探針進(jìn)行標(biāo)定。3)檢測球安裝時應(yīng)與探針標(biāo)定所用標(biāo)準(zhǔn)球的位置不同，在z和Y方向的偏移不小 于檢測時使用的最大測桿長度(見表5)。每個探針在檢測球上測量25點(diǎn)，總共 125點(diǎn)。各測量點(diǎn)應(yīng)在檢測球上勻稱分布，至少覆蓋半個球面。對垂直探針，推薦測量點(diǎn)分 布為：一點(diǎn)位于檢測球極點(diǎn)；四點(diǎn)均布且與極點(diǎn)成22．5。；八點(diǎn)均布，相對于前者旋轉(zhuǎn) 22．5。且與極點(diǎn)成45。；四點(diǎn)均布，相對于前者旋轉(zhuǎn)22．5。且與極點(diǎn)成67．5。；八點(diǎn)均布， 相對于前者旋轉(zhuǎn)22．5。且與極點(diǎn)成90。(見圖2)。對水平探針，應(yīng)采用類似的采樣點(diǎn)分布。同時極點(diǎn)由探針方向確定。 如果坐標(biāo)測量機(jī)配有探針或測頭更換系統(tǒng)，應(yīng)進(jìn)行5次探針或測頭更換，每根探針測量前更換一次。但是，如果更換系統(tǒng)少于5個探針或測頭庫位置，應(yīng)使用最大的更換 次數(shù)，某些探針或測頭要更換1次以上，以達(dá)到更換5次。表5 固定多探針探測系統(tǒng)參數(shù)表示例MPEⅦ(um) MPEus(urn) MPEAⅡ(m)固定多探針z=10 inYo 固定多探針f一20 mm 固定多探針，一30 mm 固定多探針，一50 ITil32 固定多探針Z=100 mm 固定多探針z=200 ITllTI 固定多探針l一400 mm7．5．1．3測量結(jié)果的處理1)將每個探針測量的25點(diǎn)擬合一個最小二乘球，總共擬合5個球。計算5個球的 中心坐標(biāo)(z，Y，z)范圍。這三個坐標(biāo)范圍上的最大值為位置誤差ML。2)用5根探針測得的125點(diǎn)擬合一個最小二乘球。記錄擬合球直徑與檢測球校準(zhǔn) 值的偏差，給出固定的多探針系統(tǒng)的尺寸誤差MS。類似的，記錄最小二乘球的125個 半徑值的范圍，即球的形狀誤差，給出固定多探針系統(tǒng)的尺寸形狀誤差MF。 7．5．2萬向探測系統(tǒng)7．5．2．1原理校準(zhǔn)的原理是使用萬向探測系統(tǒng)的5個不同的角度位置，測量檢測球形狀、尺寸和 位置(見圖9)。每個角度位置上，在檢測球上測量25點(diǎn)，5個位置共測125點(diǎn)。如果坐標(biāo)測量機(jī)上備有