Metrolog XG 自动测量的实现及优点

    任何形状都是由空间点组成，所有的几何测量都可以归结为空间点的测量，因此精确进行点坐标的采集，是评定任何几何形状的基础。

测量前的准备

进行三坐标测量，首先要准备好以下这些：

1、被测零件及可能用到的辅助工具。

2、被测零件的数字定义或图纸。

3、基准元素列表。

4、需测量的要素位置或坐标值。

    自动测量具有测量速度快，劳动强度低，人为因素干扰小，重复性好等优点，适合大批量复杂零件的测量。

 实现自动测量要具备以下几个条件：

1、测量设备可以自动测量。

2、编好了测量程序。

3、零件装夹位置固定。

4、测头校准球位置固定。

   其中1、2两点便于理解，3、4两点作用是让零件在机器坐标系（MCS）下位置固定。下面详细解释3、4两点。

装夹位置的固定

  为了让零件在机器坐标系下具有固定的位置，必须让零件的装夹位置固定。我们通过测量支架来实现这一功能。零件在支架上的装配位置固定，支架在三坐标设备平台上的装配位置固定。从而使零件相对与测量设备是固定的。

测头校准球位置固定

  为了让测量设备在机器坐标系（MCS）下能够准确找到固定好的零件，我们需要将MCS也固定下来。这可以通过固定校准球的位置来实现。

测头校准原理与实际意义

   在自动测量中，测头可以进行旋转，而具有多种姿态。不同姿态时测量同一个位置得到的光栅读数是不一样的。

      因为不同的姿态的测头在XYZ三个光栅方向上运动时的轨迹是相同的，因此坐标轴的方向不需要校准。故而实际上不同姿态的机器坐标系之间的关系是平移的关系。因此我们可以通过让所有的姿态测量统一位置的小球，把所有姿态的机器坐标系原点都定义在小球上，就可以统一所有的机器坐标系。在此基础上，就可以在测量过程中随意旋转测头了。这一过程称为“测头校准”。

测量需求应避免的问题

测量需求应避免以下常见问题：

1、缺少基准元素列表，或者基准与实际想考察的状态不符。

2、形位公差表达错误。

3、数模不全、料厚方向不清楚。

"矢量"差 (ND)  点轮廓度

   实际表面与相应的理论表面之差，表示为理论表面的一个法向矢量，该矢量的方向从理论表面指向实际表面。

   该矢量差依据协定，在从公差表面指向材料外表面时为正值，从公差表面指向材料内表面时为负值。

几何点、曲面点的测量

几何点（平面上点除外）、曲面点不推荐用作基准元素，实际零件上比较常见。测量几何点需要测量1个点。无形状公差。

点的测量无法回避测量风险。 

测量几何点需选取补偿投影方向，常用参考平面、理论矢量、参考系轴向等。测量曲面点时，补偿方向是理论矢量，因此没有数模不能测量。

几何点测量时，为保证投影方向正确（回避第一种风险），可使用3点拟合或参考实测平面来测量几何点。

矢量点与曲面点在N.D向的偏差计算有区别：

矢量点的N.D：理论与实测点在理论矢量方向上的偏差。

曲面点的N.D：理论与实测点在空间的3D偏差。

上图中P1为几何点，P2为曲面点，矢量相同

        两点测量值在X、Z  方向上的偏差相同,但在N.D方向上的偏差不同。