三坐标测量中确定测量基准与设计基准一致的重要性

　　一、测量与设计基准一致时的检测情况

　　在一般情况下,位置度误差测量中,测量基准与设计基准能较好地达成一致。如图1为某钻模板示意图,测量该零件6-10H7 孔位置度误差时,首先要确定测量基准即建立工件坐标系,在建立工件坐标系过程中要力求测量基准与设计基准一致,从图中可以看出,该零件的测量基准比较容易 确定,即选择设计基准平面A、B、C作为测量基准即可,具体步骤如下:1)测量工件的设计基准平面A作为测量基准,将Z坐标轴方向确定为该基准平面的法线 方向,并将Z轴的坐标原点定在基准平面A上;2)测量工件的设计基准平面B作为测量基准,将Y坐标轴方向确定为该基准平面的法线方向,并将Y轴的坐标原点 定在基准平面B上;3)测量工件的设计基准平面C作为测量基准,并将X轴的坐标原点定在基准平面C上。

　　至此,工件坐标系即测量基准全部建立,该测量基准与设计基准完全一致,实践证明,依据该测量基准即可准确测得6-10H7孔的位置度。

　　二、测量与设计基准不一致时的检测情况

　　1.测量基准与设计基准不一致时的检测结果

　　对于某些较复杂的零件,有时要使测量基准与设计基准完全保持一致有一定难度。如图2为某一泵零件示意图,表1为此零件8-4.37孔中心位置理论值及位置度公差。测量此零件8-4.37孔位置度误差时,首先要建立测量基准(工件坐标系)。从图中可以看出,可以选择设计基准平面A、设计基准孔B作为测量基准,但要建立工件坐标系只有这两个基准还不够,必须再有一个基准以确定X轴或Y轴。设计基准3.8圆柱孔从理论上分析可以作为测量基准,但因3.8 圆柱孔所处的位置而不能准确测得此圆柱孔,所以它不能作为测量基准。除此以外找不到别的设计基准可以作为测量基准。现在选择孔O1作为测量基准,但孔O1 不是设计基准,具体步骤如下:1)测量工件的设计基准平面A作为测量基准,将Z坐标轴方向确定为该基准平面的法线方向,并将Z轴的坐标原点定在该基准平面 上;2)测量工件的设计基准孔B作为测量基准,将X、Y轴坐标原点定在该孔中心点上;3)测量孔O1,并将其孔心与基准孔B孔心O连接,然后顺时针旋转一 理论角度10°,构成第二轴(Y轴),系统自动生成第三轴(X轴),至此,工件坐标系建立,表2为某一零件的测量数据。

　　2.检测结果分析

　　以上检测结果表明,该零件的位置度超差。兹分析是真的超差还是误判,建立Z轴及坐标原点时,测量基准为实际基准平面A及实际基准孔B,符合测量基准与设计基准一致的原则。现在分析Y轴的建立情况,见图3。

　　实际测得孔O1位置为O1′,O1′孔中心与基准孔B孔中心O连接后旋转一理论角度10°成为Y1轴,系统自动生成X1轴,X1OY1即为工件 的实际坐标系。孔O1的实际位置O1′与理论位置O1存在偏差,∠O1OO1′=α, Y1轴与Y轴同样存在角度偏差α。由此可见,该工件坐标系X1OY1与理论工件坐标系XOY存在偏差,若以此为基准测量其他孔的位置度,显然不能反映零件 的实际情况,很可能造成误判。为此,采用另一种方法测量该零件,同为图2零件,测量基准的建立前两步同上,第二轴的建立方法如下: