三坐标测量机的误差分析与改进

蒯雪娇

摘 要： 三坐标测量机机械结构复杂，误差来源多，其中机械结构误差对空间点的测量影响最大，且难以量化。可通过误差预防和误差补偿来减少测量误差。误差预防是通过改善测量机的机身结构、改变测头的信号触发机制和测量的过程设计等。误差补偿是在不改变机床机械结构的基础上，建立机床相应坐标的误差模型，再根据模型对各轴进行校准。

关键词： 三坐标测量；误差；预防；补偿

1引言

三坐标测量机是一种集机械、光学、电子、数控技术和计算机技术为一体的接触式高精度、自动化、多功能测量仪器。现有的三坐标测量机是通过三个相互垂直运动X轴、Y轴和Z轴主体，使测量头可以同时在三个坐标方向运动，以通过多个点的坐标来精确探测物件的形状、轮廓等尺寸参数。目前其不仅能在计算机控制下完成各种复杂测量，而且可以实现对加工的控制，并且还可以根据测量数据，实现反求工程。

为了适应制造业的高精度、高强度的发展趋势，三坐标测量机也在朝着精细化、大型化和高精化发展。而为保证测量结果的正确性，减少误差的方法主要有：误差预防和误差补偿。误差预防是通过改善测量机的探头测量误差、三轴导轨的机械间隙、定位误差、光栅尺的分度误差和测量的过程设计等来预防误差的产生。误差补偿是在不改变机床机械结构的基础上，建立机床相应坐标的误差模型，再根据模型对各轴进行校准。……