三坐標(biāo)測量機在產(chǎn)品質(zhì)量檢測中的應(yīng)用

李亮

摘 ? 要：隨著科技水平的提升，三坐標(biāo)測量機這個新型精密測量儀器開始在產(chǎn)品質(zhì)量檢測中得到廣泛應(yīng)用。在實際測量中，通過計算機的輔助和加強相關(guān)專業(yè)人員的技術(shù)水平，保證了三坐標(biāo)測量機能更好地進行運轉(zhuǎn)，并提升了工作效率，從而滿足人類社會發(fā)展的需要。在產(chǎn)品質(zhì)量檢測中，三坐標(biāo)測量機的應(yīng)用是一種趨勢。作為先進的測量工具，其精度能適應(yīng)多種產(chǎn)品的變化，而且能精確到微小尺寸，這正是其獨特之處。在市場競爭下，產(chǎn)品質(zhì)量的好壞尤為重要，是企業(yè)能力的一種展現(xiàn)。但在實際應(yīng)用中，存在一定的問題，通過對其特點與技術(shù)進行探究，提出一些解決辦法。

關(guān)鍵詞：三坐標(biāo)測量機 ?產(chǎn)品質(zhì)量檢測 ?高精度

中圖分類號：TH711 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）01（a）-0089-02

1 ?三坐標(biāo)測量機的性能與工作原理

三坐標(biāo)測量機，是非常精密的，也是高效率的，本身分辨率達到微米級別以上，可以說是非常先進的，也很實用，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，為企業(yè)帶來了強大的競爭力。在進行高精度測量的時候，借助計算機的數(shù)控系統(tǒng)，順利完成各種難度的任務(wù)，非常智能，而且操作時間也較短，所以被推廣使用。其工作原理是，先將需要測量的產(chǎn)品放入設(shè)備工作臺上，建立直角坐標(biāo)系，然后通過探頭進行全方位的觸測，得出一些相關(guān)幾何要素的坐標(biāo)。通過計算機對其進行詳細地分析，然后得出此產(chǎn)品的各種尺寸以及產(chǎn)生的誤差或者形位公差的不符。在這個工作過程中，探頭不斷運轉(zhuǎn)，對于幾何坐標(biāo)進行收集，然后用計算機中的測量軟件完成計算，得到各種尺寸與形位公差，這是一般機器做不到的，也是其特點的展現(xiàn)。如果想讓三坐標(biāo)測量機能順利運轉(zhuǎn)，而且能使產(chǎn)品質(zhì)量檢測結(jié)果準(zhǔn)確的話，還需要注意操作人員的技術(shù)水平以及一些特殊手段，比如裝夾夾具，機械設(shè)計，加工工藝等。有這些輔助的內(nèi)容，三坐標(biāo)測量機在工作的時候，才能更好地分離誤差來源，使產(chǎn)品質(zhì)量檢測在速度提升的同時，還能確保其精度，生產(chǎn)也隨之變得高效，滿足了市場的需要。

2 ?三坐標(biāo)測量機的工藝特點

2.1 手工與自動測量結(jié)合

在三坐標(biāo)測量機的使用中，不僅僅是自動操作，還結(jié)合了手工測量的方式。因為手工測量比較簡單，所以在實踐中發(fā)現(xiàn)如果將二者進行前后融合的話，會產(chǎn)生更好的效果。在自動測量前，先根據(jù)手工測量的情況，通過自身的經(jīng)驗與實際情況進行簡單的分析，有一個大致的目標(biāo)。然后確定出三坐標(biāo)設(shè)備的測量方法與路徑，同時記錄好數(shù)據(jù)和操作過程。最后通過計算機系統(tǒng)信息程序，控制好測量的力度與方位，掌握好速度，使裝夾一步到位，減少了調(diào)整角度等的時間與次數(shù)，更保證了大批量測量的精度。

2.2 測量方法的規(guī)范性操作

在應(yīng)用與實踐中，使測量方法越來越規(guī)范。根據(jù)產(chǎn)品實際情況，正確配置與使用探頭，對測量后得出的幾何元素進行分析與計算。不同于傳統(tǒng)測量的過程，對產(chǎn)品的加工工藝要求不高，使檢測規(guī)劃更方便，提升了工作的效率。

2.3 產(chǎn)品的夾裝與測量要求

在實際測量過程中，首先要計算出產(chǎn)品的幾何元素，得出一系列的檢測點位數(shù)據(jù)。在三坐標(biāo)測量機中找到其中的關(guān)聯(lián)，建立出一個合理的檢測距離，保證能將產(chǎn)品一次裝夾到位。只要產(chǎn)品夾裝時與測量設(shè)備的角度或距離，保持在規(guī)定范圍內(nèi)即可，能避免多次調(diào)整位置，節(jié)約了整體時間，以完成更多的任務(wù)。

2.4 測量結(jié)果的換算特點

在早期的時候，三坐標(biāo)測量機在數(shù)字計算方面是過于簡單的，所以影響了檢測結(jié)果。在實踐中總結(jié)出，在產(chǎn)品曲面不規(guī)則的情況下，檢測結(jié)果特別不準(zhǔn)。因為探頭檢測出來的幾何元素都是不規(guī)則的，所以需要對其原始數(shù)據(jù)進行專門的處理與換算，從而保證獲得精確的結(jié)果。

3 ?應(yīng)用三坐標(biāo)測量機技術(shù)的分析

第一，兩圓柱之間距離的檢測，通常是需要測量水平與垂直距離?？梢杂萌鴺?biāo)測量機檢測出兩個圓柱之間中心軸軸線的水平和垂直距離，然后建立出與實際相符合的坐標(biāo)系。這個過程操作簡單，所需距離很容易就被測量出來，速度比較快，而且計算也更加準(zhǔn)確了。

第二、在測量一些特殊產(chǎn)品的時候，需要轉(zhuǎn)動探頭。在轉(zhuǎn)動到另一個位置后，會發(fā)現(xiàn)測量結(jié)果出現(xiàn)了較大誤差，因為其探頭變化后，整個坐標(biāo)系也發(fā)生了改變。當(dāng)遇到這種情況的時候，需要運用合并坐標(biāo)系，來解決這個問題。因為在轉(zhuǎn)換后，即使再建立一個新的坐標(biāo)系，也不能與之前的進行結(jié)合，所以產(chǎn)生了矛盾?？梢詫⒁阎甲鴺?biāo)系進行變換，得到符合產(chǎn)品測量的新坐標(biāo)系。從而使復(fù)雜的問題變得簡單，使全方位的測量更加準(zhǔn)確，而且速度也有所提升。

第三，圓坐標(biāo)系的建立。在運用原來的辦法進行坐標(biāo)系建立的時候，操作繁瑣，而且容易產(chǎn)生較多的誤差，所以需要改進。在實踐中發(fā)現(xiàn)了一個簡單的辦法，就是拖拽所需內(nèi)容，直接建立出坐標(biāo)系，簡化了操作的過程，也提升了檢測的質(zhì)量。為了保證測量時將產(chǎn)品零件與其3D模型進行重合，更好地進行比對，通過挪動、旋轉(zhuǎn)等方式進行操作，如圖1所示。

4 ?應(yīng)用三坐標(biāo)測量時提升操作人員的技術(shù)

4.1 熟練處理誤差分析的辦法

在整個測量過程中，都離不開數(shù)學(xué)的計算與處理，例如幾何元素、坐標(biāo)系的建立、誤差分析等。因此操作人員也必須要掌握數(shù)學(xué)這門基礎(chǔ)技能，尤其是對誤差進行分析的時候，才能保證其精確，使三坐標(biāo)測量機發(fā)揮出最大的效用。

4.2 計算機應(yīng)用水平