三坐標測量機在產品質量檢測中的應用

李亮

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

關鍵詞：三坐標測量機 ?產品質量檢測 ?高精度

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

1 ?三坐標測量機的性能與工作原理

三坐標測量機，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，保證了產品質量，為企業帶來了強大的競爭力。在進行高精度測量的時候，借助計算機的數控系統，順利完成各種難度的任務，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，先將需要測量的產品放入設備工作臺上，建立直角坐標系，然后通過探頭進行全方位的觸測，得出一些相關幾何要素的坐標。通過計算機對其進行詳細地分析，然后得出此產品的各種尺寸以及產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，對于幾何坐標進行收集，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。如果想讓三坐標測量機能順利運轉，而且能使產品質量檢測結果準確的話，還需要注意操作人員的技術水平以及一些特殊手段，比如裝夾夾具，機械設計，加工工藝等。有這些輔助的內容，三坐標測量機在工作的時候，才能更好地分離誤差來源，使產品質量檢測在速度提升的同時，還能確保其精度，生產也隨之變得高效，滿足了市場的需要。

2 ?三坐標測量機的工藝特點

2.1 手工與自動測量結合

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

2.2 測量方法的規范性操作

在應用與實踐中，使測量方法越來越規范。根據產品實際情況，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。不同于傳統測量的過程，對產品的加工工藝要求不高，使檢測規劃更方便，提升了工作的效率。

2.3 產品的夾裝與測量要求

在實際測量過程中，首先要計算出產品的幾何元素，得出一系列的檢測點位數據。在三坐標測量機中找到其中的關聯，建立出一個合理的檢測距離，保證能將產品一次裝夾到位。只要產品夾裝時與測量設備的角度或距離，保持在規定范圍內即可，能避免多次調整位置，節約了整體時間，以完成更多的任務。

2.4 測量結果的換算特點

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

3 ?應用三坐標測量機技術的分析

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。可以用三坐標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，而且計算也更加準確了。

第二、在測量一些特殊產品的時候，需要轉動探頭。在轉動到另一個位置后，會發現測量結果出現了較大誤差，因為其探頭變化后，整個坐標系也發生了改變。當遇到這種情況的時候，需要運用合并坐標系，來解決這個問題。因為在轉換后，即使再建立一個新的坐標系，也不能與之前的進行結合，所以產生了矛盾。可以將已知原始坐標系進行變換，得到符合產品測量的新坐標系。從而使復雜的問題變得簡單，使全方位的測量更加準確，而且速度也有所提升。

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

4 ?應用三坐標測量時提升操作人員的技術

4.1 熟練處理誤差分析的辦法

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

4.2 計算機應用水平