蔡司三坐标与其他品牌CMM的测量数据如何对标

 　　作为蔡司三坐标测量技术人员经常会遇到蔡司三坐标与其他CMM的测量数据对标的情况。可以想象这样的场景，供应商的SQE和测量员拿着报告递给客户。客户逐条审核着数据，并不时提出质疑：为什么结果差那么多?你们的测量数据到底靠不靠谱?换作是你，如何应对?

　　那么此篇我们好好来总结一下，造成差异的原因。

　　1无可避免的精度差异

　　三坐标测量机的精度标注，一般为MPEE，MPEP和MPE_THP。我们以MPEE(长度测量最大不确定度)为例来说明。

　　一台蔡司三坐标MPEE为1.5+L/350，另外一台H牌MPEE是1.8+L/350。

　　实际测量350mm长的工件的长度值，Z误差-1.5-1=-2.5，而H误差1.8+1=2.8，一个偏向负值精度，一个偏向正值精度这是允许的。所以在长度测量数据上，Z和H的实测值就无可避免的偏差5.3um。这是事实，没有为什么~~~

　　2温度&湿度

　　温度的变化最直接的是影响探针校准的R、S值。例如温度升高到22°C，R和S值都会变大1um左右。湿度影响最明显的就是S值。在湿度大于65%的环境里，S值一般都会在1um左右。让我们再次重申下温湿度要求：20±2°C，35%~65%。(通用标准)

　　3探针结构

　　在测量复杂的工件时，组装的探针组测针数量多且复杂。例如测量发动机缸体类的零件。那么哪些参数会影响探针组的测量精度呢?

　　3.1 红宝石直径

　　红宝石直径自带滤波功能，也就是说直径不一致的探针测出来的形状也是有差异的，请看图例：

　　Dk：红宝石直径

　　Wt：峰谷值

　　Wl：波长

　　想像一下红宝石变大或者变小，测出来的轮廓一样吗?

　　在Calypso的手册里，其实有非常详细的测针直径推荐表：

　　3.2 组装结构

　　先上一个图，让大家思考下，该探针组哪里不合理?

　　我来回答吧：

　　横向针没配重，不平衡。

　　如非必要，尽量使用碳化物杆探针。

　　如非必要，-Z方向不接为好。

　　更正以上缺陷，重新上图：

　　-Z方向如必须安装延长杆，请务必使用杆径Ø20mm的为好。

　　3.3 探针校准数值

　　探针的R和S数值不好，当然会影响测量精度。那么请自行研究，到底是探针结构有问题，还是红宝石球的磨损，etc。

　　4夹具的装夹

　　4.1 无夹具的状况

　　实际走访客户的过程中，有的客户在测量工件时根本没有夹具，零件直接放置在大理石台上，或者使用橡皮泥顶住边角固定。这些都是有问题的。不知道您有没有发觉，CMM在运行CNC程序时，大理石台面是轻微晃动的。如果自重很轻的工件，很容易在测量过程中移位，那么肯定是有问题的。

　　4.2 装夹不一致的问题

　　虽然是相同的零件，相同的程序，但是摆放方向也有可能不一致，那么实测的位置就会发生偏差，导致实测值的差异。如果要对标，尽量装夹一致为好。

　　5基准的建立

　　5.1 基本坐标系

　　基准不仅指基本坐标系，也包含评价特性时基准选择和填入顺序，设置不一致，测量结果也是大相径庭。关于基本坐标系的建立注意事项，标准方法建立基本坐标系已经阐明，这里不作赘述。需要额外注意的是，在使用“构造”建立空转和面转时，考虑清晰其到底有无明确的法向。

　　5.2 基准系统

　　基准系统之前的技术文章中有所提到，此篇我们来概括一下设置方法。

　　5.2.1 基准系统的填入方法

　　分为元素填入和附加坐标系填入。若是元素填入，即是使用A、B、C元素建立一个附加坐标系，再去评价被测。所以ABC的不同填入顺序，输出的基准系统是不同的，我们以位置度举例：

　　圆3是被测圆，A是上端面，左圆B，右圆C。

　　当我们以A、B、C顺序填入时，注意橙色框内形成的参考基准系。明显就是ABC一面两圆建立的附加坐标系对么?

　　当我们按照A、C、B顺序填入后，请您观察下参考基准系的变化?

　　请问这两种填入顺序产生的基准系统一样吗?当然不一样。甚至于我还可以填B、A、C!!!

　　总结：ABC元素填入顺序正确否，取决于所形成的基准系统符不符合图纸标注;并不一定按照图纸上的A、B、C顺序来进行设置。

　　5.2.2 元素的评价方法设置

　　被测和基准都是可以更改其评价方法的，只要打开填入框即可。

　　评价方法不一样，那么实测值当然不一样喽!

　　5.2.3 基准元素不稳定

　　这一般是由于所测元素过小或者过短，导致实测值不稳定，进而影响特性评定，不要犯小基准大被测的老毛病;不要犯什么直径为0的圆柱，或者长度为0的圆锥的错误。

　　6测量策略

　　测量策略不一致，是导致测量值差异的最大元凶。例如测量一个圆，您使用扫描策略，取360°共500个点;而对方采集了10个单点，而且在不同高度测量的截面圆。这样去作比较，您觉得可行吗?

　　如果是同品牌设备，尽量使用同一个测量程序，如果是不同设备，那么先统一基本坐标系的建立方法，再统一元素的采集位置和采集策略，最后统一评价方法。这才是最根本的对标方法，当然这会消耗大量的时间。