三坐标测量机检测短圆弧和短直线的方法

所谓短圆弧，即是小于30度圆心角所对的圆弧。需要对短圆弧的测量，检验短圆弧的中心位置，以及短圆弧的半径R值。这问题在精密测量界内确实是个难题，在大小杂志上也曾多次见到过专家们对此问题的高见。在不同测量仪器上有不同测量方法。例如有弦高法、函数逼近法、优化最小二乘法等等。各有其特点，也各有其限制的条件。对不同的测量对象测量条件，有其各自适应的用处。

　　经分析，短圆弧(圆心角小于30度以下)之所以成为难题，就是无论你用什么测量仪器，用什么测量方法，都必须在被测的短圆弧上取点。由于各种因素，也就必然会产生取点误差。例如被所对测的短圆弧在由100mm左右。在一般测量仪器上正常的采点误差，假设为0．003mm，然后还用通常的计算方法。那么最后反映到圆心坐标和R值上，误差就会扩大100倍而成了0．003×100＝3mm。这无论是通过计算分析，还是实践经验都能证明这事实，并己在精密测量界得到了确认。那么这扩大了l00倍后的误差结果显然是无法接受的。所以短圆弧是无法用通常测量圆的方法来进行。
　　短圆弧的圆心坐标与R值，虽然在图纸上都标有名义值和公差值。以数学角度讲，零件上那短圆弧己设计确定。这圆心坐标与R值是一对完全相关量，只要确定了圆心坐标值，就有相应确定的R值。无论从设计者讲对短圆弧的使用功能特性，还是从加工短圆弧的工艺角度也都是以圆心坐标为其准值来计算、加工圆弧。站在这个角度，对被测量的短圆弧其圆心坐标值应该是一个理论值，误差只是产生在短圆弧半径R值的加工上。

　　三坐标上测量短圆弧的方法。其原理很简单，先按图纸建立被侧工件的零件坐标系，根据图纸数据在零件坐标系中创建短圆弧的圆心点，然后用三坐标测头对短圆弧上采点，每采一点就计算出到圆心点到该点的二点距离，输入圆弧R名义值及其公差来判断是否合格。用同样的方法在短圆弧的起点、终点和中间点，分别测出其半径值都在公差范围内为合格，只要有超差，就判不合格。
　　　　
　　当然手动采点时要尽量注意沿圆弧的法向方法采点，以免测头半径的补偿时带来误差。如圆弧半径大于R50mm，圆心角也大于25度，能输入起始角和终止角进行自动采点，就能消除法向测点误差，从而提高对该短圆弧的测量精度。

　　上述对短圆弧的测量方法确实是很简单。测量精度与短圆弧的圆心角大小无关，而且圆心角越小越显示其优点。同时，根据短圆弧的起始、中间、终止R值不同的误差值，经与加工时的同定位分析，还能正确地得出加工中产生误差的原因，能指导采取措施，从面在现阶段先进的“过程质量控制”发挥作用。在实际工作中还经常碰到要对短直线的测量问题。有的要测二短直线的夹角，有的要测短直线到某一点的距离。在三座标机上，通常方法测量，结果往往把误差放大使人不可相信，经多次实践，我们也找到较好的解决方法，在此作浅薄介绍。

　　总之，短直线的测量要尽量避免将短直线延长后在求值，就不会放大误差的错误结果，而测量思路是①要么把短直线缩小为一个点来处理(例一)②要么把短直线和理论上与短直线同一直线的点，虚拟成长直线来处理，当然具体方法可多种多样，要就事论是来分析，提出切合实际的方法。