(4)三轴垂直度的检定

垂直度的测量是比较两条名义正交的轴线的夹角来确定垂直度的大小。检测所用主要检具是千分表或百分表和角尺；用激光仪器测量时，则用光学直角尺、直线度光学镜、支座等。图8.3.5所示为百分表测量示意图。

①检定X，Y方向移动的相互垂直度时，将直角尺平放在工作台的中间位置，使安装在Z轴上的电感式比较仪的测头或测微表与直角尺的工作面接触，调整直角尺，使其长工作面平行于X方向，如图8.3.6所示。

图8.3.5 X-Z车由垂直度的检定

图8.3.6 X,Y方向垂直度的检定

固定Z,Y坐标后沿X方向移动，使测头依次在直角尺工作面上均匀分布的10个位置上时，按电感式比较仪或测微表进行读数．得a₀,a₁,…,a_n；然后将测头调转90^o方位，使其与直角尺另一工作面接触，此时，将X,Z坐标固定后沿Y方向移动，按上述同样方法得读数b₀，b₁，…，b_n。

根据上述以直角尺两工作面测得的读数a₁和b₁，按最小条件分别确定其包容直线，求出包容直线相对于直角尺工件面的倾斜角△a和△β。

②X,Y和Y,Z方向移动的相互垂直度，用矩形直角尺检定。检定时，将矩形直角尺立放于工作台中间位置上，如图8.3.7所示。使直角尺同被检垂直度方位相一致，检定方法、受检点的分布以及数据处理与检定X, Y方向移动的相互垂直度相同。将矩形直角尺绕Z轴翻转180^o方位后再检定，以两次检定所得垂直度的差值的一半确定为两坐标移动的相互垂直度。

(5)示值误差的检定

示值误差的检定是以激光干涉仪的测距为基准的，二坐标测量机沿其轴线做等距离移动，每移一段距离与激光测距相比较，其差值为示值误差，比激光测距大者为正误差，小者为负误差。如图8.3.8所示为X向示值误差的测量，其余两轴示值误差的测量以此类推，Z向需用五棱镜将光转90^o。测量时，每一坐标示值误差的检定点应在工作行程内均匀分布的10个位置上，大机器应酌情增加测点，要求在正、反两个方向全行程内进行检定。

图8.3.7 X,Y和Y,Z方向的垂直度检定

图8.3.8 X向示值误差的检定

(6)单轴测量精度的检定

单轴测量误差用量块或步距规检定，受检长度为坐标量程的1/3,1/2,3/4。测量时，将量块借助于支架固定在平行于垒标轴线的任意方位上，并且在被检坐标工作行程的中间部位，如图8.3.9(a)所示。移动三坐标测量机的测头与量块一工作面5点接触测量，如图8.3.9(b)所示，以此确定基准面及轴线，然后移动测头与量块另一工作面中心位置接触测量。经计算机数据处理求出测得值，测得值与量块实际尺寸之差为单轴测量精度。在任意方位上至少检定两次，每次测得值均应合格。

图8.3.9 单轴综合误差的检定

(7)空间侧量精度的检定

空间测量精度是由测量三坐标测量机空间对角线长度来决定的，受检长度是空间对角线长度的1/3,1/2,3/4。

如图8.3.10所示，将量块借助于支架固定于三坐标测量机的空间对角线方位的中间部位；应分别在4个对角线方位进行。首先移动3个坐标轴，使测头与量块另一工作面中心位置接触测量，由计算机数据处理求出测得值。该值与量块实际尺寸之差为空间测量精度。每一对角线方位的每一尺寸至少应检定两次，每次测得值均应合格。

图8.3.10 空间综合误差的检定

(8)重复精度的检定

重复精度是指多次测量时其误差的大小应在规定范围内。测量时专用支承将量块安装在三坐标测量机工作行程范围内任一部位，同时使量块平行于某一轴线，然后用测头依次与量块两工作面中心位置接触．测得量块尺寸。如此重复测量量块尺寸不少于10次，以10次测量所得值中的最大值与最小值的差值为测量的重复性。X,Y,Z三个方向均按同样方法测量。

(9)探测误差的检定

通过测定标准球上径向距离尺值的变化范围，验证三坐标测量机的探测系统是否符合规定的误差值。

用被检三坐标测量机的探测系统测量经检定过的球，其直径在10～50 mm之间，球的形状误差应小于允差的1/5。测量时将球固定在工作台上，测头系统的方位可从三坐标测量机长度测量检测的7个方位中任选一个(或其他方位)，然后在标准球上随机选取25个典型点，测量并记录结果。各点在半球上分布应尽量均匀，半球的方位由用户选定。用全部25个测量值计算出最小二乘法的中心，并对25个测量值，相对计算球心，分别计算出径向距离r。如果25个径向距离的范围r_max-r_min未超过规定的R值，则探测系统的性能合格；如果径向距离Y的变化超过规定的R值，则应对探测系统做彻底检查，重新标定测头，再次检测，直至合格为止。

文章来源：《计量器使用与维护》

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