三坐标测量机角度位置每次不同时相位基准不稳的原因
三坐标测量机角度位置每次都变时,工件圆周定位面打滑是零件相位在变,坐标系旋转零点漂移是机器相位在变,两者不要混成一个基准。

三坐标测量机每次报出的角度位置都不一样,像是特征在工件上转动。工件圆周方向的定位面打滑,会使零件自己的相位改变;测量坐标系的旋转零点漂移,则是机器把同一零件看成转过了一个角度。两种情况报出的绝对角度都在变,特征与特征之间的相对角度却不一定变。先看变的是零件相对夹具,还是坐标相对机器,才不会把定位销磨损说成程序里的旋转角丢了。
定位面打滑改变的是零件相位
三坐标测量机用一个圆周定位销或一条定位边确定工件转角。销孔磨大、定位边没有贴死时,工件每次放下的转角都不同,所有孔的绝对角度一起偏过同一个量。同一次装夹里不抬起工件再测,角度又是稳定的。因为零件已经坐定,相位不再变。把工件在夹具上做标记,下次装夹标记相对夹具错开,而机器坐标没有重新建立,错开量就是零件相位的变化。
三坐标测量机此时各孔之间的夹角仍然符合图纸,只是整组孔相对基准边转了。相对角度稳定、绝对角度随装夹变,说明工件自己的几何没有转,转的是工件相对定位面的关系。坐标系若有问题,同一次装夹里重新做一次坐标对齐,绝对角度也会变,即使工件没有抬起。工件不抬起而角度不变,一抬起就变,相位出在定位面上。
三坐标测量机定位销只在一个方向靠住时,切削力或手推都会让工件绕销微微转动,测量过程中角度还会慢慢爬。这和重新装夹的跳动不同,它发生在同一次测量的后半段。夹具上增加第二处圆周限位,爬行停止,坐标系并没有修改。因此测量途中的角度爬行,要先看工件是否还贴在定位边上,不要先去改程序里的旋转零点。
坐标旋转零点改变的是机器相位
三坐标测量机用两条边或两个孔来建立旋转角。参与对齐的元素若每次选得不一样,或同一元素上的采点换了位置,算出的旋转零点就会变。工件始终贴死在定位面上,标记相对夹具不动,报出的绝对角度却变了。这时零件相位没有变,变的是数学坐标相对机器轴的转角。固定对齐元素和采点位置以后,绝对角度恢复稳定,定位销不必更换。
三坐标测量机转台每次回零的位置若有偏差,放在转台上的工件会被带到不同相位。夹具相对转台没有松,转台相对机器的零位却在变。不使用转台、工件直接放在工作台上再测,角度恢复稳定,就说明相位出在转台回零,不在定位面。定位面打滑则不用转台也会随每次装夹变化。转台退出以后还变不变,是这两处相位的分界。
三坐标测量机软件里若把旋转角的正方向或基准元素搞反,每次计算结果会差一个固定的错角,而不是随机跳动。定位面打滑和回零不稳给出的是每次不同的角度,固定错角则每次都错同样的数。固定错角要查基准元素的方向约定,随机变角要查定位面和回零。不要把每次相同的系统性错角,和每次都在变的相位不稳,当成同一种基准故障。
三坐标测量机两种相位同时不稳时,不抬工件也会变,抬起工件变得更多。应先在不抬工件的条件下把对齐元素和转台零位固定,直到同一次装夹完全重复。剩下的、只在重新装夹时出现的转角,再归到定位销和定位边。一次同时更换定位销又重写对齐程序,就不知道是哪一个相位被修好的。步骤必须一个一个加上去。
三坐标测量机记录时应同时留下夹具标记的位置、对齐所用的元素和转台零位。标记移动而元素未变,是零件相位。标记不动而元素或零位变了,是机器相位。两者都变,就按前面的顺序拆开。只保存最终角度、不保存这两项条件,下次无法判断应该修夹具还是修坐标。
三坐标测量机角度每次不同,工件不抬起就稳定、一重新装夹整组孔一起转而孔间夹角不变,是圆周定位面打滑。工件贴死不动、只重做对齐或转台回零角度就变,是坐标系旋转零点不稳。前者修定位面,后者固定对齐元素和回零。零件相位和机器相位不是同一个基准。