測量機基礎知識培訓海克斯康測量技術（青島）有限公司孫立海測量機的組成

測量機主機控制系統測頭、測座系統計算機系統測量機主機這是測量機的基本硬件，有多種結構形式：

活動橋式；

固定橋式；

高架橋式；

水平臂式；

關節臂式。活動橋式固定橋式高架橋式水平臂式關節臂式活動橋式測量機為例，

主要組成及功能：工作臺（一般采用花崗石），用于擺放、固定零件支撐橋架；橋架，支撐Z滑架，

形成互相垂直的三軸；滑架，使橫梁與平衡裝置

的Z軸連接；導軌，具有精度要求的

運動導向軌道，是基準；光柵系統（光柵、讀數頭、零位片），是基準；

驅動系統（伺服電機、傳動帶）；空氣軸承氣路系統（過濾器、開關、傳感器、氣浮塊、氣管），使運動部件無摩擦；支承（架）、隨動帶。控制系統

這是測量機的控制中樞，主要功能：控制、驅動測量機的運動，三軸同步、速度、加速度控制；對光柵讀數進行處理；在有觸發信號時采集數據；采集溫度數據，進行溫度補償；根據補償文件，對測量機進行21項誤差補償；對測量機工作狀態進行監測（行程控制、氣壓、速度、讀數、測頭等），采取保護措施；（對掃描測頭的數據進行處理，并控制掃描）；與計算機進行各種信息交流。測座、測頭系統

測座、測頭系統是數據采集的傳感器系統，主要功能：測頭傳感器在探針接觸被測點時發出觸發信號；控制器根據命令控制測座旋轉到指定角度，并控制測頭工作方式轉換（TP200）；測座連接測頭，可以根據命令（或手動）轉換角度。計算機（測量軟件）

計算機（又稱上位機）是數據處理中心，主要功能：對控制系統進行參數設置；進行測頭定義和測頭校正，及測頭半徑補償；建立坐標系（零件找正）；對測量數據進行計算和統計、處理；編程并將運動位置和觸測控制通知控制系統；輸出測量報告；保存、傳輸測量數據到指定網路或計算機。測量過程操作員通過操縱盒通過控制器使測量機運動測針接觸零件，傳感器（測頭）發出觸發信號控制系統將處理好的數據發送計算機控制系統鎖存光柵信號，并進行誤差計算計算機軟件根據選擇的功能進行擬合運算點數是否滿足？YESNO測量數據計算（處理）在坐標空間中，可以用坐標來描述每一個點的位置。多個點可以用數學的方法擬合成需要的幾何元素，如：面、線、圓、圓柱、圓錐等。利用幾何元素的特征，如：圓的直徑、圓心點、面的法矢、圓柱的軸線、圓錐頂點等可以計算這些幾何元素之間的距離和位置關系、進行形位公差的評價。將復雜的數學公式編寫成程序軟件，利用軟件可以進行特殊零件的檢測。齒輪、葉片、曲線曲面、數據統計等。主要算法是最小二乘法。坐標系的概念制定了正向的直線稱為軸，加入刻度后稱為數軸。可以表示點的1D位置。123在平面上選定兩條互相垂直的數軸，分別指定這兩條數軸的正向，把兩數軸的交點稱為原點，形成一個平面（直角）坐標系（2D）。分為四個象限。OXYⅡ（－，＋）Ⅰ（＋，＋）Ⅲ（－，－）Ⅳ（＋，－）三條互相垂直的坐標軸和三軸相交的原點，構成三維空間坐標系（3D）。分為8個褂限。OZXYACBM(A,B,C)描述空間點空間的任意一點投影到三軸就會有三個相應的數值，有了三軸相應數值，就對應空間點。即把點用數字描述。空間坐標系有8個褂限，用不同正負號組合可以分辨出點的空間所在的褂限和位置。

有三個工作（投影）平面XY、YZ、XZ可以進行點（元素）的投影。

坐標系可以根據需要進行平移、旋轉。XYZOXOZXOYYOZXYZOXOZXOYYOZXYZOXOZXOYYOZXYZOXOZXOYYOZXYZOXOZXOYYOZXYZOXOZXOYYOZ坐標測量機中的坐標系

原始坐標系（開機時的坐標系，沒有意義）。機器坐標系（回機器零位后的坐標系，又稱機器坐標系）。零件坐標系（利用零件的基準建立的坐標系）。

零件坐標系的意義找正零件（零件的放置與機器坐標系不平行）；建立零件基準；指出零件放置的位置，運行程序；使零件與CAD模型坐標系一致；零件坐標系可以根據需要建立若干個。

矢量“矢量”的概念兩種量：數量（質量、溫度、時間、密度、面積、體積）;矢量（力、速度、加速度）。

矢量的數學概念幾何矢量：在空間有一定長度和一定方向的線段。簡稱“矢量”。

XYZOXOZXOYYOZ矢量的投影、矢量的坐標、單位矢量矢量在坐標軸上的投影，稱為矢量在坐標軸上的分解，又稱為矢量的坐標。通過矢量的坐標，可以知道矢量的空間方向。單位矢量：長度為“1”單位長的矢量叫“單位矢量”。測量機中使用的矢量都是單位矢量。XYZOABCMP矢量的例子XYZO(1，0，0)(0，-1，0)α=β=γ=54.73561Sin54.73541=0.8164950.816×cos45=0.5773(-0.577,0.577,0.577)矢量的用途：測頭的觸測（回退）方向；面的法矢；線的方向矢量；圓柱軸線的方向矢量；圓錐的軸線矢量；等等。測量軟件如何描述幾何元素

面，均值點、法向矢量。線，均值點、方向矢量、工作平面（投影面）。

圓，圓心、直徑（半徑）、工作平面（投影平面）。圓柱，均值點（軸線上）、直徑（半徑）、軸線方向矢量。圓錐，錐頂點、錐角（半角）、錐的軸線矢量。球，球心、直徑（半徑）。圓、圓柱、圓錐、球有內、外之分。公差的概念公差分類被測要素誤差分類誤差項目公差符號單一要素形狀誤差直線度誤差平面度誤差圓度誤差圓柱度誤差單一要素或關聯要素形狀和位置誤差輪廓誤差線輪廓度誤差面輪廓度誤差關聯要素位置誤差定向誤差平行度誤差垂直度誤差傾斜度誤差定位誤差同軸度誤差對稱度誤差位置度誤差跳動圓跳動全跳動直線度平面度圓度圓柱度線輪廓度面輪廓度線平行度面平行度垂直度線傾斜度面傾斜度同軸度對稱度