如何用三坐標(biāo)準(zhǔn)確測(cè)量大平面與短圓柱的垂直度？

我們這有帶探針的影像儀，可以測(cè)，需要看垂直度要求多少了，要求不高的話，檢測(cè)可以不給不確定度。但若要求高的話，應(yīng)該需要多做實(shí)驗(yàn)弄清楚你的儀器檢垂直度的誤差是多大，給出測(cè)量不確定度。

直接打一個(gè)圓柱特征和一個(gè)平面特征，然后根據(jù)圖紙定義基準(zhǔn)直接評(píng)價(jià)就可以了，如果基準(zhǔn)是平面，結(jié)果會(huì)比較好，如果基準(zhǔn)是短圓柱，結(jié)果會(huì)比較差。這個(gè)問題不是很簡單嗎？還是我沒理解你的意思？

如果圓柱長度小于10mm，可以試試輪廓度儀。

hblgs2004 發(fā)表于 2019-5-30 22:11
影像儀可以三維測(cè)量嗎？沒用過

也叫復(fù)合式光學(xué)三坐標(biāo)，就是影像儀帶了觸發(fā)探針和激光測(cè)頭，可以測(cè)三維尺寸，建立基準(zhǔn)評(píng)定形位誤差。

　　測(cè)量工作首先必須建立穩(wěn)定可靠的測(cè)量基準(zhǔn)，建立測(cè)量基準(zhǔn)必須要注意三基面體系建立的原則，或稱六點(diǎn)定位原則。第一基準(zhǔn)必須是平面，基準(zhǔn)面越大越好，如果用三點(diǎn)定位，這三個(gè)點(diǎn)應(yīng)盡可能相距最遠(yuǎn)。第二基準(zhǔn)必須是直線，例如軸心線，兩平面交線等，如果是兩點(diǎn)定位，這兩個(gè)點(diǎn)應(yīng)該盡可能相距最遠(yuǎn)。第三基準(zhǔn)就是點(diǎn)基準(zhǔn)了。
　　測(cè)量大平面與短圓柱的垂直度，無論圓柱軸心線對(duì)平面的垂直度，還是平面對(duì)軸心線的垂直度，建立的測(cè)量基準(zhǔn)都必須遵守“三基面原則”（或六點(diǎn)定位原則），都必須以大平面建立第一基準(zhǔn)，然后測(cè)量圓柱。否則因?yàn)闇y(cè)量基準(zhǔn)建立的誤差，盡管這個(gè)誤差很小，卻會(huì)嚴(yán)重影響測(cè)量結(jié)果重復(fù)性，造成“結(jié)果不是很準(zhǔn)確”的結(jié)局。
　　形位誤差檢測(cè)一定要注意測(cè)量基準(zhǔn)與評(píng)定基準(zhǔn)的區(qū)分。測(cè)量時(shí)建立的“測(cè)量基準(zhǔn)”不一定就是位置誤差評(píng)定時(shí)的“評(píng)定基準(zhǔn)”。用大平面建立的基準(zhǔn)是“測(cè)量基準(zhǔn)”，是為了確保測(cè)量結(jié)果的重復(fù)性、準(zhǔn)確性。但，“評(píng)定基準(zhǔn)”必須嚴(yán)格按照?qǐng)D紙或工藝要求。圓柱軸心線相對(duì)于平面的垂直度，指的是平面為“評(píng)定基準(zhǔn)”，圓柱軸心線是被測(cè)對(duì)象，評(píng)定基準(zhǔn)與測(cè)量基準(zhǔn)一致。平面相對(duì)于圓柱軸心線的垂直度，指的則是圓柱軸心線為評(píng)定基準(zhǔn)，平面為被測(cè)對(duì)象，評(píng)定基準(zhǔn)與測(cè)量基準(zhǔn)各不相同。相同的測(cè)量基準(zhǔn)下實(shí)施測(cè)量，測(cè)得值可能完全相同，但“垂直度”誤差的數(shù)據(jù)處理方法因評(píng)定基準(zhǔn)的不同而完全不同，處理的垂直度誤差結(jié)果也完全不相同。

圖紙基準(zhǔn)在短圓柱軸線，你就必須要想盡一切辦法找正短圓柱軸線。我的做法是在短圓柱兩端分別測(cè)圓（測(cè)點(diǎn)數(shù)至少8個(gè)），看兩個(gè)圓的圓心坐標(biāo)點(diǎn)位置相差多少（在機(jī)器坐標(biāo)系下看）。然后調(diào)整產(chǎn)品（可以墊紙，也可以上支架），保證兩圓心坐標(biāo)點(diǎn)位置相差不超過3微米，坐標(biāo)點(diǎn)位置一致最好。這樣就算找正了短圓柱軸線。我這還有一個(gè)辦法，就是用圓柱度儀找正短圓柱軸線，再打端面跳動(dòng)。端面跳動(dòng)值=端面垂直度值，這種辦法我用的多。

這個(gè)問題本質(zhì)上是圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的鍋，
測(cè)量人員原則上只能按規(guī)定的基準(zhǔn)來評(píng)價(jià)，雖然明知結(jié)果會(huì)很扯。

對(duì)此有兩個(gè)建議：
1， 附加一個(gè)反算數(shù)據(jù)，即以大基準(zhǔn)（平面）為評(píng)價(jià)基準(zhǔn)，這樣出的數(shù)據(jù)會(huì)很好看，但是一定要注意保護(hù)自己，要報(bào)告中注明所用基準(zhǔn)。
2，拒絕測(cè)量，但需要簡單的用三分之一原則給出解說：
   垂直度公差的1/3 * 誤差放大倍數(shù) > 坐標(biāo)機(jī)的測(cè)量精度。
   其中，誤差放大倍數(shù) = 平面的長度 / 圓柱長度
（如果測(cè)量部門是弱勢(shì)方，這條還是算了吧）

　　根據(jù)18樓給出的圖紙標(biāo)注，已知條件為“評(píng)定基準(zhǔn)”A是短軸心線，被測(cè)對(duì)象是大平面（上端面），且被測(cè)參數(shù)垂直度允差較小，只有0.01mm。假設(shè)圖紙橫豎尺寸符合比例1:1，軸心線長度與平面長度（端面直徑）的比就約為1:5。
　　18樓的建議2非常正確，如果按17樓所說的做法，“在短圓柱兩端分別測(cè)圓（測(cè)點(diǎn)數(shù)至少8個(gè)），看兩個(gè)圓的圓心坐標(biāo)點(diǎn)位置相差多少（在機(jī)器坐標(biāo)系下看），然后調(diào)整產(chǎn)品（可以墊紙，也可以上支架），保證兩圓心坐標(biāo)點(diǎn)位置相差不超過3微米”（說實(shí)話，這已經(jīng)是測(cè)量人員使盡了渾身解數(shù)，盡了最大努力所能達(dá)到的），此時(shí)是先以軸心線建立測(cè)量基準(zhǔn)（測(cè)量基準(zhǔn)是直線），再測(cè)量被測(cè)對(duì)象上端面，被測(cè)平面將按1:5的比例產(chǎn)生3×5=15微米的測(cè)量誤差。0.015mm的測(cè)量誤差就已超出垂直度允差0.01mm，測(cè)量結(jié)果重復(fù)性很差的情況必然發(fā)生，得到的測(cè)量結(jié)果也就非常不可信。
　　改變這種狀況的辦法是：先對(duì)上端面采點(diǎn)，以大平面建立測(cè)量基準(zhǔn)（是基準(zhǔn)平面），然后在圓柱兩端面的圓上采點(diǎn)，確立軸心線兩端點(diǎn)坐標(biāo)，以兩點(diǎn)坐標(biāo)連線建立軸心線，再按圖紙要求，以軸心線為評(píng)定基準(zhǔn)計(jì)算出大平面相對(duì)于軸心線的垂直度，作為最終測(cè)量結(jié)果。
總而言之，形位誤差的測(cè)量，一定要按測(cè)量基準(zhǔn)最大化的原則選擇好“測(cè)量基準(zhǔn)”，首先完成測(cè)量基準(zhǔn)的采點(diǎn)，建立測(cè)量基準(zhǔn)，然后完成對(duì)其它要素的測(cè)量，再按圖紙規(guī)定的“評(píng)定基準(zhǔn)”，評(píng)定被測(cè)對(duì)象的形位誤差，最后判定被測(cè)形位誤差是否合格。

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2020-2-12 23:54
　　根據(jù)18樓給出的圖紙標(biāo)注，已知條件為“評(píng)定基準(zhǔn)”A是短軸心線，被測(cè)對(duì)象是大平面（上端面），且被測(cè)參 ...

老師，請(qǐng)教，測(cè)量基準(zhǔn)如何建立？測(cè)量基準(zhǔn)和評(píng)定基準(zhǔn)的區(qū)別了解，是需要將大面設(shè)定為測(cè)量基準(zhǔn)嗎？具體如何操作，還望賜教，謝謝！

　　幾何量計(jì)量中的測(cè)量基準(zhǔn)體系又稱三基準(zhǔn)體系或六點(diǎn)定位原則，對(duì)被測(cè)件實(shí)施測(cè)量必須利用六點(diǎn)定位原則建立測(cè)量基準(zhǔn)，以測(cè)量基準(zhǔn)為測(cè)量讀數(shù)的參考對(duì)象讀取被測(cè)件的待測(cè)參數(shù)測(cè)得值，然后通過數(shù)據(jù)處理得到被測(cè)參數(shù)的真實(shí)大小，其中位置誤差則需要按規(guī)定的“評(píng)定基準(zhǔn)”評(píng)定被測(cè)參數(shù)的大小。六點(diǎn)定位原則正如你所說的，第一（測(cè)量）基準(zhǔn)需要用最大的面設(shè)定，可以用相距最遠(yuǎn)的三個(gè)點(diǎn)采樣設(shè)定，第二基準(zhǔn)可以對(duì)另一個(gè)面相距最遠(yuǎn)的兩個(gè)點(diǎn)采樣設(shè)定，第三基準(zhǔn)就是在剩余的那個(gè)面上采一個(gè)點(diǎn)設(shè)定，合計(jì)就是六個(gè)點(diǎn)，所以叫六點(diǎn)定位原則。測(cè)量基準(zhǔn)是以測(cè)量方便，測(cè)量復(fù)現(xiàn)性高（每次測(cè)量結(jié)果的重復(fù)性高）為目的，由測(cè)量者自行選擇的。而評(píng)定基準(zhǔn)是圖紙工藝或檢測(cè)規(guī)范規(guī)定的，不允許測(cè)量者做任何變動(dòng)，包括評(píng)定基準(zhǔn)的排序都不允許變動(dòng)，因此有可能圖紙工藝或規(guī)范規(guī)定的第一評(píng)定基準(zhǔn)是面積最小的表面。

　　例如18樓的圖紙規(guī)定測(cè)量上端面對(duì)內(nèi)孔軸心線的垂直度，盡管軸心線的長度很短，上端面的面積很大，但上端面是被測(cè)對(duì)象，軸心線是評(píng)定基準(zhǔn)，不允許作任何變動(dòng)，更不允許顛倒過來，以上端面為評(píng)定基準(zhǔn)計(jì)算出軸心線對(duì)上端面的垂直度誤差。但在實(shí)施測(cè)量時(shí)，則必須以上端面作為第一測(cè)量基準(zhǔn)，在其上相距最遠(yuǎn)的三個(gè)點(diǎn)采樣建立測(cè)量基準(zhǔn)，然后在內(nèi)孔表面采樣測(cè)量，經(jīng)數(shù)據(jù)處理擬合軸心線，然后再以軸心線為評(píng)定基準(zhǔn)計(jì)算出上端面相對(duì)于內(nèi)孔軸心線的垂直度。如果不這樣處置，測(cè)量結(jié)果必將一次一個(gè)樣，一會(huì)合格，一會(huì)不合格。