【正文】 頭 影像測頭 影像測頭序號 名稱 規(guī)格 要求探測誤差 探測誤差 變倍探測PF2I) PFv 誤差PzFv4 圓形靶標(biāo) d20 mm～≯50 mm 形狀經(jīng)校準(zhǔn) +5 圓形靶標(biāo) ≠0．1 mm～≠l mm 形狀經(jīng)校準(zhǔn) + 上6 環(huán)規(guī) d5 mm叫25 mm 形狀經(jīng)校準(zhǔn) +注：“+”表示適用，“一”表示不適用。7．1．1．2程序1)根據(jù)表1選擇檢測球。3)安裝檢測球。4)建議探針的方向不平行于坐標(biāo)測量機(jī)的任一軸。 5)測量并記錄25個點。點的分布位置應(yīng)由用戶規(guī)定，如果用戶沒有規(guī)定，建議下列探測分布(見圖2)：——在檢測球的極點(探針方向所定義)一點；——極點下22．5。八點(均勻分布)，相對于前一組點旋轉(zhuǎn)22．5。四點(均勻分布)，相對于前一組點旋轉(zhuǎn)22．5。(即在赤道上)八點(均勻分布)，相對于前一組點旋轉(zhuǎn)22．5。對25個測量點分別計算最小二乘半7JJF 10642010徑距離R。：、7．1．2二維測頭探測誤差(Pm)7．1．2．1原理二維測頭探測誤差校準(zhǔn)方法的原理：通過確定測量點到最小二乘擬合圓圓心距離的 范圍，評價二維測頭探測誤差Pm，是否符合規(guī)定的最大允許探測誤差MPE％。 在允許的極限內(nèi)，用戶可以任意選擇測頭的方向和標(biāo)準(zhǔn)器的安裝位置。標(biāo)準(zhǔn)器應(yīng)安裝牢固，以減小晃動引入的誤差。這些點應(yīng)盡量均勻分布在標(biāo)準(zhǔn)器的圓周上。每個點的測量允許重 新對焦。對25個測量點分別計算最小二乘半徑距離R。為25個最iJx乘半徑距離的范圍：PF2D—R 一R。圖3符合7．1．2．2節(jié)測量方式要求的視場、測量窗位置圖JJF 1064—201021 22 23 24 2516 17 18 19 2011 12 13 14 156 7 8 9 10l 2 3 4 5圖4測量各點時測量窗在視場中的位置7．1．3影像測頭探測誤差(Prv)7．1．3．1原理 在坐標(biāo)測量機(jī)不產(chǎn)生運(yùn)動條件下，利用視場內(nèi)不同點對標(biāo)準(zhǔn)器圓周進(jìn)行測量，確定測量點到最小二乘擬合圓圓心距離的范圍，評價影像測頭探測誤差Prv是否符合規(guī)定的 最大允許探測誤差MPE‰。靶標(biāo)直徑為視場大小的lO％～30％。但應(yīng)該特別注意確保不在探測系統(tǒng)標(biāo)定的位置。靶標(biāo)應(yīng)安裝牢固，以減小晃動引入的誤差。這些點應(yīng)盡量均勻分布在靶標(biāo)的圓周上。 7．1．3．3測量結(jié)果的處理使用所有25個測量點，計算最小二乘擬合圓。計算探測誤差Prv，為25個最小二乘半徑距離的范圍：PFv—R 一R7．1．4影像測頭變倍探測誤差(PzF。 通過測量變倍過程中固定目標(biāo)的坐標(biāo)，評定影像測頭變倍探測誤差。靶標(biāo)的尺寸應(yīng)保證最小倍率時靶標(biāo)直徑為視場大小的 10％～30％，最大倍率時可以在視場中獲得完整的靶標(biāo)像。中等倍率位置可以選取最小倍率和最大倍率的平均值，也可以通過預(yù)變倍過程找到 認(rèn)為變倍誤差最大的位置，進(jìn)行測量。i。d，y )，則 PzFv—max(Ax，Ay)7．2尺寸測量誤差7．2．1尺寸測量示值誤差(E)7．2．1．1原理對于三維測頭，通過比較5個不同長度尺寸實物標(biāo)準(zhǔn)器的校準(zhǔn)值和指示值，評價坐 標(biāo)測量機(jī)是否符合規(guī)定的最大允許示值誤差MPEc。對于二維測頭，當(dāng)其可以進(jìn)行三維測量時，與上述方法一致。注：位置和方向的選擇可能明顯地影響測量結(jié)果。在標(biāo)準(zhǔn)器的兩個工作端面上各測量一個點，尺寸測量值為兩點間沿標(biāo)準(zhǔn)器長度 方向的距離。注：1 當(dāng)使用的標(biāo)準(zhǔn)線紋尺沒有單邊標(biāo)準(zhǔn)值時，可以使用線紋中心距離進(jìn)行評價。該輔助測量對每次測量分別進(jìn)行。7．2．1．3測量結(jié)果的處理 對105個測量值與尺寸實物標(biāo)準(zhǔn)器的約定真值之差，計算每一個尺寸測量的示值誤差E。只有在 溫度修正功能是被測坐標(biāo)測量機(jī)的正常功能時，才允許對這個值進(jìn)行溫度修正。不移動影像測頭，采用離散 點探測模式測量標(biāo)準(zhǔn)器，通過測量值與標(biāo)準(zhǔn)器實際值的差值確定影像測頭尺寸測量誤 差(Ev)?！縊JJF 10642010在允許的極限內(nèi)，用戶可以任意選擇標(biāo)準(zhǔn)器的安裝位置。標(biāo)準(zhǔn)器放置于影像測頭測量平面內(nèi)的4個不同方向或位置。允許用戶選擇其余的2個，默認(rèn)為坐標(biāo)測量機(jī)的2個軸 線方向，并位于影像測頭的視場中央。標(biāo)準(zhǔn)器應(yīng)安裝牢固，以減小晃動引入的誤差。在標(biāo)準(zhǔn)器的兩條線上各測量一個點，尺寸測量值為兩點間沿標(biāo)準(zhǔn)器長度方向的距離。7．3四軸誤差7．3．1原理通過測量安裝在旋轉(zhuǎn)工作臺上檢測球組的兩個球心坐標(biāo)的變化，評價坐標(biāo)測量機(jī)的 測量能力是否符合規(guī)定的最大允許誤差(MPEm，MPErr，MPEFA)。對于一臺理想的四軸坐標(biāo)測 量機(jī)，在工作臺旋轉(zhuǎn)時，檢測球的中心位置應(yīng)保持恒定。 安裝在工作臺上的每個檢測球中心在工作臺的不同角位置處進(jìn)行一系列測量。 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。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。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)。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。注：第三軸Y定義正切方向。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。) 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。 Xm{ yB“ ZBl4l 5 ～75 —1 35 Xul。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。角位置W。對特定的坐標(biāo)測量機(jī)只使用一列。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。的位置。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。在每個位置測量檢測球B。注：1 200 mlTl的值使1 7的角度誤差約等于1肚m線性誤差。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。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。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。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)。和FR。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。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3：為了清晰，檢測球A的位置未標(biāo)出。內(nèi)，掃描檢測球上四個目標(biāo)掃描平面，將 所有掃描點的測量數(shù)據(jù)擬合成最dx乘球，計算球心到各掃描點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。 7．4．2程序根據(jù)表1選擇掃描檢測球。用戶可隨意把其放在與標(biāo)準(zhǔn)球不同的任何位置。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。 采集并記錄檢測球的修正掃描線上掃描點的測量結(jié)果。注：1 目標(biāo)掃描平面1在平分球體的面的圓上。3 目標(biāo)掃描平面2，3與4相互問垂直。5 目標(biāo)掃描平面4是距離極點8mm的平面。7 由探針軸線確定檢測球的極點和平分球體的面。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 建議掃描點的間距0．1 mm～o．2 mm。從該起始點，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。記錄從第一掃描順序起始中間點到第四掃描順序結(jié)束中間點之間的掃描檢測時間 r。Hp應(yīng)不大于MPE。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。 計算測得的每個掃描點的徑向距離R。 計算每個掃描點的徑向距離R與檢測球半徑檢定值之差的最大絕對值。每根探針在檢測球上 測量25點，使用5根探針共測量125點。每個探針探測25點，分別擬合出一個最小二乘球；使用5個探針探 測的125點共同擬合成一個最tb乘球。三個坐標(biāo)范圍的最大值為位 置誤差ML。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)。 7．5．1．2程序根據(jù)表1選擇檢測球。 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。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。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)?！?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。每個探針在檢測球上測量25點，總共 125點。對垂直探針，推薦測量點分 布為：一點位于檢測球極點；四點均布且與極點成22．5。且與極點成45。且與極點成67．5。且與極點成90。對水平探針，應(yīng)采用類似的采樣點分布。 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。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點擬合一個最小二乘球，總共擬合5個球。這三個坐標(biāo)范圍上的最大值為位置誤差ML。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。 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)。如果坐標(biāo)測量