第一个表现三坐标:

 

长度测量的准确性和可重复性。

 

ISO 10360-2:使用三坐标测量机测量长度

 

准确度是指测量值与其真实值的接近程度。简而言之，姚明身高2米26。在同样的前提下，1号尺子量出2.26.5米，2号尺子量出1.47米。单就精度而言，1号尺比2号尺更精确。重复性是指在相同的早期进行正常和正确的测量后，在95%概率水平下两个独立测试结果之间的巨大差异。同样，姚明身高测了一百次，大多在两米二十五点五到两米二十六点五之间，只有一两次测到了一米四十七，可以认为是偶然，其重复性就在这一厘米之间。

 

当然CMM会精确到更多的小数位，重复性会更小。

 

不同于使用传统的长度测量工具，CMM长度测量的定义将是复杂的。

表示在校准测试长度上获得的探针前进和探针轴之间的横向距离L的测量值的误差。根据ISO 10360-2的说法，在确定长度的测量误差时，我们需要准备一个量规或步规，在机器测量空间的七个位置测量五个不同的长度。每个长度测量3次，总共产生105个测量值。要求测量值与校准值的偏差不超过MPE(E0)，这样机器的长度测量性能才合格。

 

测量空间的七个位置如上图所示，即四条空间对角线和三条平面对角线。

 

你注意到上面提到的两个术语了吗，MPE和E0？MPE意味着大的允许误差。本项描述了验证实验需要校准样品时的测量误差。例如，长度测量误差EL就是这种情况。EL的l可以是0，也可以是150，当然也可以是其他值。当l为0时，为E0，就是上面提到的情况。

 

最大允许误差的长度有其标准，

 

表示为MPE(E0)，通常带有

 

MPE(E0)=A+L/K或

 

MPE (E0) = A+F.L/K。

 

这两种方法完全一样。例如，MPE (E0) = 2.5+1.5 L/333和MPE(E0)= 2.5+L/222表示相同的精度。毕竟前一个k和后一个k/L是一个值。

 

了解了这些知识，相信你能在校准报告里看到这张图。

说到精度，下面我们就来介绍一下重复性，不过在介绍重复性之前，先介绍一下MPE最大允许误差的表亲:MPL，名字叫最大允许极限。如果在测试过程中没有确定测量误差，即没有必要使用校准样品进行验证实验，将再次使用MPL，重复性区间R0就是这种情况。那么验证机器的时候怎么得到MPL(R0)呢？

 

有必要通过使用长度测量误差从E0的最大值中减去最小值，该长度测量误差通过在七个位置(即上述E0)对五个长度进行三次重复测量而获得。换句话说，我们要得到35个音程，由5个长度和7个位置分隔在一起。在内部，有三组数据测量三次，没有横向探头偏移和额外的测量工作。我们将它们与重复性区间MPL(R0)进行比较，以确定其重复精度。

 

上述检验和测试不仅需要满足实验室必要的环境要求(如温度、湿度、洁净度)，还需要校准所用工件的不确定度和热膨胀系数。同样，固定方法和操作的标准化也很重要。

 

测量点三坐标读数能力:扫描精度

 

ISO 10360-4:扫描模式下的三坐标测量机

 

扫描探头的扫描误差和扫描时间是我们关心的两个参数。为了了解这两个参数的来源，我们首先介绍扫描精度的测试条件。

 

用直径3 mm的探头扫描一个直径25 mm的标准球，扫描四条已知路径，如下图:1。标准球的赤道，路径A；2.赤道面偏移为8 mm的圆形路径B；3.穿过极点的180度半弧C；4.将C旋转90度，然后将另一个半弧D偏移8 mm。赤道和极点由探头的方向定义。这里，建议倾斜探头，使扫描范围覆盖所有机器轴。

THP是扫描检测误差，是指在已知轮廓模式下扫描的所有四个横截面点的径向距离的最大值Rmax和最小值Rmin之差。此外，从测试球校准半径开始的所有单个径向距离的最大绝对误差不得大于THP的规格值。

 

扫描持续时间:τ，指从距离测试球10 mm的初始位置到距离测试球10 mm的最终位置的四条扫描路径的运行时间。由于扫描精度与速度的相关性，扫描测试是一种性能测试，其中必须为四条路径的运行时间指定时间τ。

 

测量点三坐标读数能力:检测误差

 

ISO 10360-5:带接触式测头系统的坐标测量机的单探针测头误差

 

为了测量单个探针的检测误差，应该用直径为10-50mm的标准球的半球上的探针均匀地检测25个单点

PFTU:单探头形状误差。使用基于高斯最小二乘球面拟合的25个中心点的球面半径距离。该测试通常在所有其他测试之前完成，因为通过该测试可以快速检测出探头系统中可能存在的薄弱环节。

 

PSTU单探针的尺寸误差。通过计算测试球的校准直径和由25个检测点计算的高斯最小二乘球拟合的直径之间的差异。对于PSTU，没有规定最大允许误差，但是根据ISO 10360-2，这个结果可以用来获得单向测量和双向测量之间的比较结果。

 

看完这里，我们已经了解了机器精度的校准方法和参数。有了这些知识，你不妨去找身边机器的检验报告，通过参数文字和图表来分析机器的精密性能。您也可以查看新修订的ISO 10360标准，以更深入地了解标准之美。